Question

如圖1所示，對光電管產(chǎn)生的光電子進行荷質(zhì)比測定的原理圖．兩塊平行金屬板間距為d，其中N為鋅板，受紫外光照射后將激發(fā)出沿不同方向運動的光電子，開關S閉合，電流表A有讀數(shù)，若調(diào)節(jié)變阻器R，逐漸增大極板間的電壓，A表讀數(shù)逐漸減小，當電壓表示數(shù)為U時，A表讀數(shù)恰好為零；斷開S，在MN間加上垂直紙面的勻強磁場，當磁感強度為B時，A表讀數(shù)也恰好為零．
（1）求光電子的比荷的表達式______．
（2）光電管的陰極常用活潑的堿金屬制成，原因是這些金屬：______
A．導電性好      B．逸出功小
C．發(fā)射電子多    D．電子動能大
（3）光電管在各種自動化裝置中有很多應用，街道路燈自動控制就是其應用之一，如圖2為其模擬電路，其中A為光電管，B為電磁繼電器，C為照明電路，D為路燈，請連成正確的電路，達到日出路燈熄，日落路燈亮的效果．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)動能定理，求出電場力做功與動能變化的關系；再由洛倫茲力提供向心力，得出運動軌跡的半徑公式，從而即可求解；
（2）光電管的陰極常用活潑的堿金屬制成，是發(fā)生光電效應時，使其克服引力做功少，即逸出功��；
（3）根據(jù)題意可知，有光照時，發(fā)生光電效應，使電磁繼電器工作，無光時，電磁繼電器不工作．
解答：解：（1）粒子在電場力作用下，做負功，
根據(jù)動能定理，則有
粒子在磁場中受到洛倫茲力作用，做勻速圓周運動，
則有
且 d=2R
因此由以上三式，可解得：
（2）根據(jù)題意可知，光電管的陰極常用活潑的堿金屬制成，是發(fā)生光電效應時，使其克服引力做功少，即逸出功小．故B正確，ACD錯誤；
故選B；
（3）由題意可知，當有光照A時，發(fā)生光電效應，有電子逸出，這樣才能確保電磁繼電器有電流通過，從而使觸點處于斷開狀態(tài)．
當無光照A時，不會發(fā)生光電效應，則無電流通過電磁繼電器，所以觸點處于閉合狀態(tài)．
因此根據(jù)此工作原理，電路圖如下所示：
故答案為：（1）
（2）B
（3）

點評：考查動能定理與牛頓第二定律及向心力表達式的應用，理解光電效應的發(fā)生條件，并知道逸出功的概念，同時會根據(jù)要求，設計電路圖．