Question

如图1所示，对光电管产生的光电子进行荷质比测定的原理图．两块平行金属板间距为d，其中N为锌板，受紫外光照射后将激发出沿不同方向运动的光电子，开关S闭合，电流表A有读数，若调节变阻器R，逐渐增大极板间的电压，A表读数逐渐减小，当电压表示数为U时，A表读数恰好为零；断开S，在MN间加上垂直纸面的匀强磁场，当磁感强度为B时，A表读数也恰好为零．
（1）求光电子的比荷的表达式______．
（2）光电管的阴极常用活泼的碱金属制成，原因是这些金属：______
A．导电性好      B．逸出功小
C．发射电子多    D．电子动能大
（3）光电管在各种自动化装置中有很多应用，街道路灯自动控制就是其应用之一，如图2为其模拟电路，其中A为光电管，B为电磁继电器，C为照明电路，D为路灯，请连成正确的电路，达到日出路灯熄，日落路灯亮的效果．

Answer

（1）根据动能定理，求出电场力做功与动能变化的关系；再由洛伦兹力提供向心力，得出运动轨迹的半径公式，从而即可求解；
（2）光电管的阴极常用活泼的碱金属制成，是发生光电效应时，使其克服引力做功少，即逸出功小；
（3）根据题意可知，有光照时，发生光电效应，使电磁继电器工作，无光时，电磁继电器不工作．
【解析】
（1）粒子在电场力作用下，做负功，
根据动能定理，则有
粒子在磁场中受到洛伦兹力作用，做匀速圆周运动，
则有
且 d=2R
因此由以上三式，可解得：
（2）根据题意可知，光电管的阴极常用活泼的碱金属制成，是发生光电效应时，使其克服引力做功少，即逸出功小．故B正确，ACD错误；
故选B；
（3）由题意可知，当有光照A时，发生光电效应，有电子逸出，这样才能确保电磁继电器有电流通过，从而使触点处于断开状态．
当无光照A时，不会发生光电效应，则无电流通过电磁继电器，所以触点处于闭合状态．
因此根据此工作原理，电路图如下所示：
故答案为：（1）
（2）B
（3）