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    如图1所示，对光电管产生的光电子进行荷质比测定的原理图．两块平行金属板间距为d，其中N为锌板，受紫外光照射后将激发出沿不同方向运动的光电子，开关S闭合，电流表A有读数，若调节变阻器R，逐渐增大极板间的电压，A表读数逐渐减小，当电压表示数为U时，A表读数恰好为零；断开S，在MN间加上垂直纸面的匀强磁场，当磁感强度为B时，A表读数也恰好为零．
    （1）求光电子的比荷的表达式______．
    （2）光电管的阴极常用活泼的碱金属制成，原因是这些金属：______
    A．导电性好      B．逸出功小
    C．发射电子多    D．电子动能大
    （3）光电管在各种自动化装置中有很多应用，街道路灯自动控制就是其应用之一，如图2为其模拟电路，其中A为光电管，B为电磁继电器，C为照明电路，D为路灯，请连成正确的电路，达到日出路灯熄，日落路灯亮的效果．

    【答案】分析：（1）根据动能定理，求出电场力做功与动能变化的关系；再由洛伦兹力提供向心力，得出运动轨迹的半径公式，从而即可求解；
    （2）光电管的阴极常用活泼的碱金属制成，是发生光电效应时，使其克服引力做功少，即逸出功小；
    （3）根据题意可知，有光照时，发生光电效应，使电磁继电器工作，无光时，电磁继电器不工作．
    解答：解：（1）粒子在电场力作用下，做负功，
    根据动能定理，则有
    粒子在磁场中受到洛伦兹力作用，做匀速圆周运动，
    则有
    且 d=2R
    因此由以上三式，可解得：
    （2）根据题意可知，光电管的阴极常用活泼的碱金属制成，是发生光电效应时，使其克服引力做功少，即逸出功小．故B正确，ACD错误；
    故选B；
    （3）由题意可知，当有光照A时，发生光电效应，有电子逸出，这样才能确保电磁继电器有电流通过，从而使触点处于断开状态．
    当无光照A时，不会发生光电效应，则无电流通过电磁继电器，所以触点处于闭合状态．
    因此根据此工作原理，电路图如下所示：
    故答案为：（1）
    （2）B
    （3）

    点评：考查动能定理与牛顿第二定律及向心力表达式的应用，理解光电效应的发生条件，并知道逸出功的概念，同时会根据要求，设计电路图．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图1所示，对光电管产生的光电子进行荷质比测定的原理图．两块平行金属板间距为d，其中N为锌板，受紫外光照射后将激发出沿不同方向运动的光电子，开关S闭合，电流表A有读数，若调节变阻器R，逐渐增大极板间的电压，A表读数逐渐减小，当电压表示数为U时，A表读数恰好为零；断开S，在MN间加上垂直纸面的匀强磁场，当磁感强度为B时，A表读数也恰好为零．
    （1）求光电子的比荷
    e
    m
    的表达式
    e
    m
    =
    8U
    B2d2
    e
    m
    =
    8U
    B2d2
    ．
    （2）光电管的阴极常用活泼的碱金属制成，原因是这些金属：
    B
    B

    A．导电性好      B．逸出功小
    C．发射电子多    D．电子动能大
    （3）光电管在各种自动化装置中有很多应用，街道路灯自动控制就是其应用之一，如图2为其模拟电路，其中A为光电管，B为电磁继电器，C为照明电路，D为路灯，请连成正确的电路，达到日出路灯熄，日落路灯亮的效果．

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （2008?岳阳二模）（1）在《研究平抛物体的运动》实验中，下列说法正确的是
    CE
    CE

    A．实验中需要用天平测出平抛小球的质量
    B．实验中需要用秒表测出小球做平抛运动的时间
    C．实验中利用描绘出的平抛运动的轨迹，可求出平抛物体的初速度
    D．实验要求小球滚下的斜槽尽量光滑，以减少实验误差
    E．实验中如果没有保持斜槽末端切线方向水平，对实验结果会有影响
    （2）如图1所示，器件为利用光电效应制作的光电管，用导线把光电管两极连接起来，当光照射到光电管的阴极时，光电子会从阴极发射出来到达阳极，形成光电流．如果在图中光电管右端接电源正极，左端接电源负极，当两极间电压达到某一值，使得具有最大初动能的光电子也不能克服电场力做功到达阳极时，光电流就没有了．某同学决定利用光电管研究光电效应设计了如下电路，其中R1=R2，R为滑动变阻器，电压表和电流表的刻度指针在未测量时位于正中间．
    ①请你根据电路图1补充完整实物图2的连线：
    ②闭合开关前，该同学直接把R的滑动触片置于最左端，然后用光照射光电管，再闭合开关，这样可能导致损坏仪表．如果要完成第③问中的实验操作应先做怎样的调试？
    ③经过完全调试后，该同学闭合开关S，用光子能量为2.9eV的紫光照射光电管，把R滑动触片由最左端向最
    右端移动过程中，观察电压表和电流表时发现：
    A．开始时电流表不偏转示数为零，电压表示数逐渐减小
    B．当电压表示数减小为1v时，电流表开始偏转
    C．当电压表示数为零时，电流表仍有电流
    D．当电压表指针反向后再逐渐变大时，电流表电流继续增大
    E．当电压表示数为2.3v后，再向右滑动滑片，电流表示数不再增大
    根据实验数据可知该阴极材料的逸出功为
    1.9
    1.9
    eV．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网（选修模块3-5）
    （1）下列说法正确的是
     

    A．核力是短程力，且总表现为吸引力，从而使核子结合一起
    B．将放射性元素掺杂到其它稳定元素中，并降低其温度，它的半衰期不发生改变
    C．太阳辐射能量主要来源于重核裂变
    D．各种原子的发射光谱都是线状谱
    （2）如图1所示为氢原子的能级图，大量处于n=4激发态的氢原子跃迁时，发出多个能量不同的光子，其中频率最大的光子能量为
     
    eV，若用此光照射逸出功为2.75V的光电管上，则加在该光电管上的反向遏止电压为
     
    V

    （3）如图2所示，质量分别为2m和m的A、B两个小球在光滑的水平面上分别以速度v1、v2同向运动并发生对心碰撞，碰后B球被右侧的墙原速弹回，又与A相碰，碰后两球都静止，则第一次碰后A球的动量大小PA
     
    （填“＞”“=”或“＜”）B球动量大小PB，第一次碰后B球速度为
     
    ．

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    科目：高中物理 来源：2011年江苏省扬州中学高考物理模拟试卷（三）（解析版） 题型：解答题

    （选修模块3-5）
    （1）下列说法正确的是______
    A．核力是短程力，且总表现为吸引力，从而使核子结合一起
    B．将放射性元素掺杂到其它稳定元素中，并降低其温度，它的半衰期不发生改变
    C．太阳辐射能量主要来源于重核裂变
    D．各种原子的发射光谱都是线状谱
    （2）如图1所示为氢原子的能级图，大量处于n=4激发态的氢原子跃迁时，发出多个能量不同的光子，其中频率最大的光子能量为______eV，若用此光照射逸出功为2.75V的光电管上，则加在该光电管上的反向遏止电压为______V

    （3）如图2所示，质量分别为2m和m的A、B两个小球在光滑的水平面上分别以速度v1、v2同向运动并发生对心碰撞，碰后B球被右侧的墙原速弹回，又与A相碰，碰后两球都静止，则第一次碰后A球的动量大小PA______（填“＞”“=”或“＜”）B球动量大小PB，第一次碰后B球速度为______．

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