高中物理选择性必修第三册配人教版-第四章整合

高中同步学案优化设计GAOZHONGTONGBUXUEANYOUHUASHEJI本章整合第四章2021内容索引0102知识网络体系构建重点题型归纳整合知识网络体系构建答案

电子

能量

轨道

En-Em

hν

饱和

遏止电压

截止频率

hν-W0

hν

变长重点题型归纳整合一、光电效应的三种图像图像名称图线形状由图线直接(间接)得到的物理量最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图线,方程Ek=hν-W0①极限频率:图线与ν轴交点的横坐标νc;②逸出功:图线与Ek轴交点的纵坐标的值W0=E;③普朗克常量:图线的斜率k=h颜色不同即入射光的频率ν不同时,光电流与电压的关系①遏止电压Uc:图线与横轴的交点;②饱和电流Im:电流的最大值;③最大初动能:Ekm=eUc图像名称图线形状由图线直接(间接)得到的物理量遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图线①截止频率νc:图线与横轴的交点;②遏止电压Uc:随入射光频率的增大而增大;③普朗克常量h:等于图线的斜率与电子电量的乘积,即h=ke(注:此时两极之间接反向电压)例1(2020山东青岛二模)图甲为某实验小组探究光电效应规律的实验装置,使用a、b、c三束单色光在同一光电管中实验,得到光电流与对应电压之间的关系图像如图乙所示,下列说法正确的是(

)A.a光频率最大,c光频率最小B.a光与c光为同种色光,但a光强度大C.a光波长小于b光波长D.a光与c光照射同一金属,逸出光电子的初动能都相等答案

B解析

根据爱因斯坦光电效应方程可知,Ek=hν-W0,根据动能定理可知,eUc=Ek,入射光的频率越高,对应的遏止电压Uc越大,分析图像可知,a、c光的遏止电压比b光小,则a、c光的频率小于b光,故A错误;分析图像可知,a光和c光的遏止电压相等,则频率相等,a光与c光为同种色光,a光的饱和电流大,则a光内含有的光子个数多,即a光的光强大于c光,故B正确;a光的遏止电压小于b光的遏止电压,则a光的频率小于b光的频率,根据频率和波长的关系可知,λ=,则b光的波长小于a光的波长,故C错误;a光的遏止电压等于c光的遏止电压,由Ek=eUc可知,a光产生的光电子的最大初动能等于c光产生的光电子的最大初动能,但并不是逸出光电子的初动能都相等,故D错误。例2(2020广西贺州二模)钠金属的极限波长为540nm,白光是由多种色光组成的,其波长范围为400~760nm。若用白光照射钠金属,则下面四幅表示逸出的光电子的最大初动能Ek与入射光波长λ(或波长的倒数)的关系图像中,可能正确的是(

)答案

C二、带电粒子比荷的测定常见的三种测量带电粒子的比荷的方法1.利用磁偏转测量(1)让带电粒子通过相互垂直的电场和磁场(如图),让其做匀速直线运动,根据二力平衡,即F洛=F电(Bqv=qE),得到粒子的运动速度(2)撤去电场(如图),保留磁场,让粒子单纯地在磁场中运动,由洛伦兹力提供向心力,即Bqv=m,根据轨迹偏转情况,由几何知识求出其半径r。2.利用电偏转测量

3.利用加速电场测量

例3

如图所示为一种可用于测量电子电荷量e与质量m比值

的阴极射线管,管内处于真空状态。图中L是灯丝,当接上电源时可发射电子。A是中央有小圆孔的金属板,当L和A间加上电压时(其电压值比灯丝电压大很多),电子将被加速并沿图中虚直线所示的路径到达荧光屏S上的O点,发出荧光。P1、P2为两块平行于虚直线的金属板,已知两板间距为d。在虚线所示的椭圆形区域内可施加一匀强磁场,已知其磁感应强度为B,方向垂直纸面向外。a、b1、b2、C1、C2都是固定在管壳上的金属引线。E1、E2、E3是三个电压可调并可读出其电压值的直流电源。(1)试在图中画出三个电源与阴极射线管的有关引线的连线;(2)导出计算

的表达式。要求用应测物理量及题给已知量表示。解析

(1)在b1、b2间接E1作为灯丝的加热电源,对于电源的极性没有要求