解题思路:(1)当B板吸收了N个电子时电容器所带电荷量为Q=Ne,由电容的定义式C=[Q/U]求电势差.
(2)电子经过U0的电压加速后,进入A、B板间的动能为eU0,进入A、B板间电场后做减速运动.随着B板电荷增加,电子在A、B间的加速度越来越大,直至电子到达B板的速度为零,此时A、B板间的电压达到最大值Um根据动能定理求解.
(3)B板吸收的总电荷为Q=net,而最大电量Q=CUm.
(1)当B板吸收了N个电子时,电容器所带电荷量为Q=Ne,根据电容的定义 C=
Q
U
得此时A、B两板间的电压为U=
Ne
C
(2)电子经过U0的电压加速后,进入A、B板间的动能为eU0,进入A、B板间电场后做减速运动.随着B板电荷增加,电子在A、B间的加速度越来越大,直至电子到达B板的速度为零,此时A、B板间的电压达到最大值Um,
根据动能定理得:eU0-eUm=0
得出 Um=U0
(3)设从电子进入A、B板间,直到板间电压达到最大值Um,经过的时间为t,则B板吸收的总电荷为
Q=net,最大电量Q=CUm=CU0,
可以得出 t=
U0C
ne
答:
(1)当B板吸收了N个电子时,A、B两板间的电势差是[Ne/C].
(2)A、B两板间可达到的最大电势差是U0.
(3)从电子射入小孔S开始到A、B两板间的电势差达到最大值所经历的时间是
U0C
ne.
点评:
本题考点: 带电粒子在匀强电场中的运动;动能定理的应用;电容.
考点点评: 本题是带电粒子在电场中直线加速和减速与电容器有关知识的综合,关键要掌握电容的定义式C=[Q/U],并运用动能定理求解.