Question

 (2012年5月浙江名校新高考聯(lián)盟第二次聯(lián)考)如圖所示，一對半徑均為R₁的金屬板M、N圓心正對平行放置，兩板距離為d，N板中心鍍有一層半徑為R₂的圓形鋅金屬薄膜，d<<R₂<R₁，兩板之間電壓為U_MN，兩板之間真空且可視為勻強(qiáng)電場。N板受到某種單色光照射后鋅金屬薄膜表面會發(fā)射出最大速率為v，方向各異的電子，已知電子的電荷量為e，質(zhì)量為m ，每秒穩(wěn)定發(fā)射n個電子。電子在板間運(yùn)動過程中無碰撞且不計(jì)電子的重力和電子間相互作用，電子到達(dá)M板全部被吸收。M板右側(cè)串聯(lián)的電流表可以測量到通過M板的電流I。試求：

（1）當(dāng)U_MN取什么值時，I始終為零；

（2）當(dāng)U_MN取什么值時，I存在一個最大值，并求這個最大值；

（3）請利用（1）（2）的結(jié)論定性畫出I隨U_MN變化的圖像。

Answer 1

U_MN ’

R₁- R₂=vt  ，

，    （4分）    

得     （2分）

(3) I隨U_MN變化的圖像如圖所示。

(漸近到I=0趨勢正確2分,漸近到I=ne趨勢正確2分，兩個電壓值標(biāo)示2分)