【題目】（1）如圖甲為光電管產(chǎn)生的光電子進(jìn)行比荷測(cè)定的原理裝置圖，整個(gè)裝置放在真空中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，R0的總電阻為4r，兩塊水平的平行金屬板分別由兩種材料制成，其中N為鋅板，M為銅板，兩板相距為d，當(dāng)僅鋅板N受紫外線(xiàn)照射后，將發(fā)射沿不同方向運(yùn)動(dòng)的光電子，形成電流，從而引起電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)，若閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)R0逐漸增大極板間電壓，可以發(fā)現(xiàn)電流逐漸減小，當(dāng)電壓表示數(shù)為U時(shí)，電流恰好為零，此時(shí)滑動(dòng)變阻器Pb之間的阻值為Rpb。若切斷開(kāi)關(guān)S，在MN間加垂直于紙面磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，也恰能使電流計(jì)的電流為零，求：

a．滑動(dòng)變阻器Pb的阻值Rpb大��？

b．光電子的比荷為多大？

（2）現(xiàn)將裝置中的部分器材拆除，如圖乙所示。讓頻率為υ紫外線(xiàn)同時(shí)照射原來(lái)都不帶電的鋅板和銅板，已知鋅板和銅板的極限頻率分別為υ1和υ2，且υ1＜υ＜υ2，板面積為S，間距d保持不變。假設(shè)光電子全部到達(dá)另一極板，試導(dǎo)出電容器的最終所帶的電荷量Q。（已知普朗克常量為h，電子的電量的絕對(duì)值為e，真空中介質(zhì)的介電常數(shù)為ε0，平行板電容器的電容決定式為）

【答案】（1）； （2）

【解析】（1）a. 由于U= E①

RPb=

b.設(shè)光電子的電荷量為e，質(zhì)量為m，根據(jù)動(dòng)能定理有：eU=mv2 ②

具有最大初動(dòng)能的光電子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑r為時(shí)恰好無(wú)光電子到達(dá)M板，即：r=③

由牛頓第二定律得： ④

聯(lián)立得：

（2）現(xiàn)用頻率為υ（υ1＜υ＜υ2）的單色光持續(xù)照射兩板內(nèi)表面，根據(jù)光電效應(yīng)的條件，知單色光只有照射鋅板才能發(fā)生光電效應(yīng)．通過(guò)光電效應(yīng)方程知，光電子的最大初動(dòng)能

EK=hυ﹣hυ1 ⑤

臨界狀態(tài)是電子減速到負(fù)極板時(shí)速度剛好減速為零，根據(jù)動(dòng)能定理有：

eU=EKm=hυ﹣hυ1 ⑥

由題知平行板電容器的電容：C= ⑦

而Q=CU ⑧

Q=

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一截面為直角三角形的棱鏡ABC，AB面涂有反射層，∠A=30°，一束單色光垂直AC 邊從AC邊上的P點(diǎn)（圖中未面出）射入棱鏡，折射光線(xiàn)經(jīng)AB面反射后直接照射到BC邊的中點(diǎn)Q，已知棱鏡對(duì)該單色光的折射率為，AB長(zhǎng)l=1m。求：

①P與C點(diǎn)間的距離；

②從Q點(diǎn)射出的光線(xiàn)與BC邊之間的夾角。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E=12V。內(nèi)阻r=3Ω，電阻R1 =3Ω,R2 =6Ω。間距d=0.2m的兩平行金屬板水平放置，板間分布有垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。閉合開(kāi)關(guān)S，板間電場(chǎng)視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，將一帶正電的小球以初速度v=0.1m/s沿兩板間中線(xiàn)水平射入板間。設(shè)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為Rx，忽略空氣對(duì)小球的作用，取g=10m/s2。

求：（1）電源的最大輸出功率；

（2）滑動(dòng)變阻器Rx消耗的最大電功率；

（3）若電源的輸出功率最大時(shí)，帶正電的小球恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為多大。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，空間有一垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量為0.2lg且足夠長(zhǎng)的絕緣木板靜止在光滑水平面上，，在木板的左端無(wú)初速放置一質(zhì)量為0.1kg，電荷量q=+0.2C的滑塊，滑塊與絕緣木板之間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，滑塊受到的最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力．t=0時(shí)對(duì)木板施加方向水平向左，大小為0.6N的恒力F，g取10m/s2．則

A. 木板和滑塊一直做加速度為2m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng)

B. 滑塊開(kāi)始做加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng)，最后做速度為10m/s勻速運(yùn)動(dòng)

C. 木板先做加速度為2m/s2勻加速運(yùn)動(dòng)，再做加速度增大的運(yùn)動(dòng)，最后做加速度為3m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng)

D. 開(kāi)始木板和滑塊一起做加速度為2m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng)，5s末滑塊開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)，木板做加速度為3m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一個(gè)標(biāo)有“3.8V，0.3A”字樣的小燈泡，其燈絲的電阻會(huì)隨溫度的升高而變化，一探究性學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室研究這一問(wèn)題，現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室備有以下實(shí)驗(yàn)器材：

電池組E：電動(dòng)勢(shì)9V，內(nèi)阻0.5Ω

電壓表V1：量程0～5V，內(nèi)阻2.0kΩ

電壓表V2：量程0～15V，內(nèi)阻3.0kΩ

電流表A1：量程0～0.3A，內(nèi)阻2.0Ω

電流表A2：量程0～6A，內(nèi)阻0.4Ω

滑動(dòng)變阻器R1：0～10Ω，額定電流2A

滑動(dòng)變阻器R2：0～100Ω，額定電流0.5A

固定電阻R0：5Ω，額定電流5A

開(kāi)關(guān)S一個(gè)、歐姆表一只、導(dǎo)線(xiàn)若干

①實(shí)驗(yàn)開(kāi)始，小組中的某位成員用歐姆表探測(cè)了該小燈泡的電阻，他所選擇的倍率為“×1檔”，并且進(jìn)行了正確的操作步驟，你認(rèn)為他的測(cè)量結(jié)果可能是__

A．2Ω左右 B．12歐左右 C．20歐左右 D．200歐左右

②實(shí)驗(yàn)時(shí)要求測(cè)量范圍盡可能大，且要求燈泡上的電壓從0開(kāi)始調(diào)節(jié)，測(cè)量結(jié)果盡可能準(zhǔn)確．現(xiàn)在有圖1示四個(gè)電路，其中可選用的電路有__

③在實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)當(dāng)選用的實(shí)驗(yàn)器材有電壓表__，電流表__，滑動(dòng)變阻器__（填器材名稱(chēng)代號(hào)）．請(qǐng)根據(jù)所選的實(shí)驗(yàn)電路圖在圖2實(shí)物圖上連線(xiàn)，并要求實(shí)驗(yàn)開(kāi)始滑片位于左端

④該小組某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)描繪出小燈泡的I﹣U圖線(xiàn)，如圖3所示，試根據(jù)圖線(xiàn)中給出的數(shù)據(jù)，求出小燈泡在工作點(diǎn)B的電阻值為 Ω ．

⑤將該小燈泡與R＝4Ω的定值電阻串聯(lián)，接在電動(dòng)勢(shì)為4V、內(nèi)阻r=1Ω的電源上，如圖4所示。閉合開(kāi)關(guān)S后，則電流表的示數(shù)為____A，此時(shí)小燈泡的熱功率為___W。

（電流表內(nèi)阻忽略不計(jì)，結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

⑥實(shí)驗(yàn)中隨著滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng)，干電池的總功率P隨著電源的路端電壓U會(huì)發(fā)生變化，圖5中的各示意圖中正確反映P－U關(guān)系的是。

A B C D

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，空間中存在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向與豎直面（紙面）垂直，磁場(chǎng)的上、下邊界（虛線(xiàn)）均為水平面；紙面內(nèi)磁場(chǎng)上方有一個(gè)正方形導(dǎo)線(xiàn)框abcd，其上、下兩邊均為磁場(chǎng)邊界平行，邊長(zhǎng)小于磁場(chǎng)上、下邊界的間距．若線(xiàn)框自由下落，從ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)開(kāi)始，直至ab邊到達(dá)磁場(chǎng)下邊界為止，線(xiàn)框下落的速度大小可能（　 �。�

A. 始終減小 B. 始終不變 C. 始終增加 D. 先減小后增加

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，兩光滑平行金屬導(dǎo)軌置于水平面（紙面）內(nèi)，軌間距為l，左端連有阻值為R的電阻．一金屬桿置于導(dǎo)軌上，金屬桿右側(cè)存在一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域．已知金屬桿以速度v0向右進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，到達(dá)磁場(chǎng)區(qū)域右邊界（圖中虛線(xiàn)位置）時(shí)速度恰好為零．金屬桿與導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好．除左端所連電阻外，其他電阻忽略不計(jì)．求金屬桿運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)區(qū)域正中間時(shí)所受安培力的大小及此時(shí)電流的功率．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示,水平放置的平行板電容器,原來(lái)兩極板不帶電,上極板接地,極板長(zhǎng)L=0.1 m,兩板間距離d=0.4 cm,有一束由相同粒子組成的帶正電粒子流,以某一初速度v0從兩板中央平行于極板射入,由于重力的作用,粒子恰能落到下板中點(diǎn)O處.已知粒子質(zhì)量為m=2×10-6 kg,電荷量q=1×10-8 C,電容器的電容C=1×10-6 F,g取10 m/s2,不計(jì)空氣阻力.

(1)求粒子入射速度v0的大小;

(2)若在兩極板間加上適當(dāng)?shù)暮愣妷?/span>,要讓以速度v0入射的上述帶電粒子,恰好做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)從兩板間飛出,試確定下極板的帶電性質(zhì)和電荷量?

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一質(zhì)量為M的汽車(chē)沿水平方向直線(xiàn)行駛，車(chē)廂天花板上用細(xì)線(xiàn)懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球相對(duì)于汽車(chē)穩(wěn)定時(shí)位置如圖所示，細(xì)線(xiàn)偏離豎直線(xiàn)的角度為θ，重力加速度大小為g．下列關(guān)于汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況、汽車(chē)所受的合力的說(shuō)法中正確的是：

A. 汽車(chē)向左做勻減速運(yùn)動(dòng)，汽車(chē)所受的合力為Mgsinθ

B. 汽車(chē)向左做勻加速運(yùn)動(dòng)，汽車(chē)所受的合力為Mgtanθ

C. 汽車(chē)向左做勻加速運(yùn)動(dòng)，汽車(chē)所受的合力為(M+m)gtanθ

D. 汽車(chē)向左做勻加速運(yùn)動(dòng)，汽車(chē)所受的合力為(M+m)gsinθ

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同步練習(xí)冊(cè)答案