题目内容

【题目】2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德。博伊尔和乔治。史密斯的主要成就是发明了电荷耦合器件（CCD）图像传感器。他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理。如图所示电路可研究光电效应规律，图中标有A和K的为光电管，其中K为阴极，A为阳极。理想电流计可检测通过光电管的电流，理想电压表用来指示光电管两端的电压。现接通电源，用光子能量为10.5eV的光照射阴极K，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为6.0V；现保持滑片P的位置不变，以下判断正确的是

A. 光电管阴极材料的逸出功为4.5eV

B. 若增大入射光的强度，电流计的计数不为零

C. 若用光子能量为12eV的光照射阴极K，光电子的最大初动能一定变大

D. 若用光子能量为9.5eV的光照射阴极K，同时把滑片P向左移动少许，电流计的读数一定不为零

【答案】AC

【解析】电流计的读数恰好为零，此时电压表的示数为6.0V，根据动能定理得， ．再根据光电效应方程知：．故A正确．光电效应的产生的最大初动能与入射光的强度无关，与入射光的频率有关．故B错误．增大入射光的光子能量，根据光电效应方程知，光电子的最大初动能变大．故C正确．若用光子能量为9.5eV的光照射阴极A，能发生光电效应，但是把滑片P向左移动少许，电流计的读数不一定不为零，故D错误；故选AC．

练习册系列答案
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求：

（1）小球M经过A点的速度大小vA；

（2）欲使小球M在圆轨道运动时不脱离圆轨道，求半径R的取值应满足什么条件？

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B. 一点电荷在外力作用下从M点沿直线运动到N点的过程中，所受洛伦兹力可能先做正功，后做负功

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（1）如图甲所示，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，使得圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上。

（2）启动控制装置使圆盘转动，同时接通电源，打点计时器开始打点。

（3）经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量。

①己知电磁打点计时器打点的周期为T，r为圆盘的半径，n为选定的两点间的打点周期数，还需要测量的物理量是____________________。用已知量和测量量表示的角速度的表达式为＝_______。

②已知T＝0.02s，r＝5.50×l0－2m，得到的纸带的一段如图乙所示，求得角速度＝_______rad/s。

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A. 粒子一定带正电荷

B. MN上下两侧的磁场方向相同

C. MN上下两侧的磁感应强度的大小B1:B2=1:2

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(1)该研究小组按照电路图正确连接好电路后进行实验，实验中移动滑动变阻器时，发现电流表示数变化明显，而电压表的示数变化不明显，引起该现象的主要原因是____________．

（2）该研究小组经过讨论，对电路进行了重新设计，根据设计好的电路图（如图甲）连接实际电路（如图乙），其中有两根导线未连接，请你帮助他连接好________________．

(3)调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下：

U (V)

1. 40

1. 30

1. 20

1. 10

1. 00

I (A)

0.07

0. 15

0. 24

0. 32

0. 41

请根据表中的数据，在答题卡的方格纸上作出U－I 图线，____，并根据图线求得：电池电动势E =_______V；内阻r=________Ω．

(4)实验时该研究小组进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合．其实，从减小实验误差考虑，这样的操作不妥，其原因是__________（选择“A”或“B”）

A．通电时间较长引起电表损坏

B．通电时间较长导致电源发热，影响测量结果

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