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（選修3—5）

⑴下列敘述中不符合物理學史的是              

A．麥克斯韋提出了光的電磁說

B．愛因斯坦為解釋光的干涉現象提出了光子說

C．湯姆生發現了電子，并首先提出原子的核式結構模型

D．貝克勒爾通過對天然放射性的研究，發現了放射性元素釙（Pa）和鐳（Ra）

E．盧瑟福的α粒子散射實驗可以用來估算原子核半徑和原子的核電荷數。

 (2) 2009年諾貝爾物理學獎得主威拉德·博伊爾和喬治·史密斯主要成就是發明了電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器。他們的發明利用了愛因斯坦的光電效應原理。如圖所示電路可研究光電效應規律。圖中標有A和K的為光電管，其中A為陰極，K為陽極。理想電流計可檢測通過光電管的電流，理想電壓表用來指示光電管兩端的電壓。現接通電源，用光子能量為10.5eV的光照射陰極A，電流計中有示數，若將滑動變阻器的滑片P緩慢向右滑動，電流計的讀數逐漸減小，當滑至某一位置時電流計的讀數恰好為零，讀出此時電壓表的示數為6.0V；現保持滑片P位置不變，以下判斷正確的是     

A. 光電管陰極材料的逸出功為4.5eV

B. 若增大入射光的強度，電流計的讀數不為零

C. 若用光子能量為12eV的光照射陰極A，光電子的最大初動能一定變大

D. 若用光子能量為9.5eV的光照射陰極A，同時把滑片P向左移動少許，電流計的讀數一定不為零

⑶用大量具有一定能量的電子轟擊大量處于基態的氫原子，觀測到了一定數目的光譜線。調高電子的能量再此進行觀測，發現光譜線的數目比原來增加了5條。用△n表示兩次觀測中最高激發態的量子數n之差，E表示調高后電子的能量。根據氫原子的能級圖可以判斷，△n和E的可能值為（  ）

A、△n=1，13.22 eV <E<13.32 eV

B、△n=2，13.22 eV <E<13.32 eV

C、△n=1，12.75 eV <E<13.06 eV

D、△n=2，12.75 eV <E<13.06 eV

⑷1914年，夫蘭克和赫茲在實驗中用電子碰撞靜止原子的方法，使原子從基態躍遷到激發態，來證明玻爾提出的原子能級存在的假設。設電子的質量為m,原子的質量為m₀，基態和激發態的能級差為ΔE，試求入射電子的最小動能。（假設碰撞是一維正碰）

用圖示電路測定光電子的比荷（電子的電荷量與電子質量的比值e/m）。兩塊平行金屬板M、N相距為d ，其中N板受紫外線照射后，將發出沿不同方向運動的光電子，即便是加上反向電壓，在電路中也能形成電流，從而引起電流表指針偏轉。若逐漸增大極板間的反向電壓，可以發現電流逐漸減小，當電壓表讀數為U時，電流恰好為零。切斷開關，在MN之間加上垂直于紙面的勻強磁場，逐漸增大磁感應強度，也能使電流表讀數為零。當磁感應強度為B時，電流為零。已知紫外線的頻率為v，電子電荷量為e，求
    （1）金屬板N的逸出功；
（2）光電子的比荷。

如圖1所示，對光電管產生的光電子進行荷質比測定的原理圖．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出沿不同方向運動的光電子，開關S閉合，電流表A有讀數，若調節變阻器R，逐漸增大極板間的電壓，A表讀數逐漸減小，當電壓表示數為U時，A表讀數恰好為零；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．