密立根实验问题密立根油滴实验,平行板间所加的电压为U,油滴从喷嘴喷出进入小孔,因摩擦带负电,油滴进入电场后保持平衡,两个

由爱因斯坦光电效应方程：hγ=W+E_k
得：hγ=hγ_c+eU_c
变形得：U_c=[h/e]（γ-γ_c）；
由题图可知，U_c=0对应的频率即为截止频率γ_c，
得：γ_c=4.27×10¹⁴Hz
图线的斜率为：[h/e]=[△Uc/△ν]=3.93×10^-15V•s
代入电子电量计算得：h=6.30×10^-34J•s
答：这种金属的截止频率为4.27×10¹⁴Hz，普朗克常量为6.30×10^-34J•s．

点评：
本题考点： 光电效应；爱因斯坦质能方程．

考点点评： 解决本题的关键掌握光电效应方程以及最大初动能与遏止电压的关系，注意单位的统一．

根据爱因斯坦光电效应方程：
E_k=hv-W₀
动能定理：eU_c=E_k得：
U_c=[h/ev−
h
ev0，
结合图象知：k=
h
e＝
Uc2−UC1
v2−v1＝
UC1
v1−v0]；
解得，普朗克常量：h=
e(UC2−UC1)
v2−v1，
截止频率：v₀=
UC2v1−Uc1v2
Uc2−Uc1；
答：（1）普朗克常量为
e(UC2−UC1)
v2−v1；（2）该金属的截止频率
UC2v1−Uc1v2
Uc2−Uc1．

点评：
本题考点： 爱因斯坦质能方程；光电效应．

考点点评： 解决本题的关键掌握光电效应方程以及最大初动能与遏止电压的关系．

A、带电荷量为q的油滴静止不动，则油滴受到向上的电场力；
题图中平行板电容器上极板带正电，下极板带负电，故板间场强方向竖直向下，则油滴带负电，故A错误；
B、C、根据平衡条件，有：mg=q[U/d]，故q=[mgd/U]，然后发现q总是某个最小值的整数倍，可估算出电子的电量，故B错误，C错误；
D、不同油滴的所带电荷量虽不相同，但都是某个最小电荷量（元电荷）的整数倍，故D正确；
故选：D．

点评：
本题考点： 带电粒子在混合场中的运动．

考点点评： 本题关键是明确密立根油滴实验的实验原理，密立根通过该实验测量出电子的电荷量而获得诺贝尔物理奖．

A、元电荷e的数值最早是由物理学家密立根测得的，这是他获得诺贝尔物理学奖的重要原因．故A正确．
B、物理学家法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场，故B正确．
C、物理学家法拉第发现由磁场产生电流的条件和规律--电磁感应定律，故C错误．
D、物理学家库仑利用扭秤实验发现了库仑定律，并测出了静电力常量k的值，故D错误．
故选：AB

点评：
本题考点： 元电荷、点电荷；电场线．

考点点评： 本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．

电流计的读数恰好为零，光电子的最大初动能与入射光的强度无关，与入射光的频率有关．所以增大入射光的强度，电流计的读数为零．
根据光电效应方程得，E_km=hγ-W=hγ-hγ₀
又E_km=eU_C
解得U_c=[h/e]γ-[W/e]=[h/e]γ-
hγ0
e．
知图线的斜率k=[h/e]
解得h=ek；
当U_c=0，γ=γ₀；
由图象可知，金属甲的极限频率大于金属乙，则金属甲的逸出功小于乙的．
故答案为：为零；ek；＜．

点评：
本题考点： 光电效应．

考点点评： 解决本题的关键掌握光电效应方程EKm=hγ-W0，以及知道光电子的最大初动能与入射光的强度无关，与入射光的频率有关．掌握光电效应方程以及最大初动能与遏止电压的关系．注意入射频率相同时，金属的极限频率越大，逸出功则越小．

A、正、负电荷最早由美国科学家富兰克林命名，故A正确；
B、元电荷电荷量的大小最早由美国物理学家密立根测得，故B正确；
C、元电荷是指最小的电荷量，不是电荷，不是指质子或者是电子，故C错误；
D、元电荷是表示跟电子或质子所带电量大小相等的电荷量，故D正确；
故选：ABD．

点评：
本题考点： 元电荷、点电荷．

考点点评： 本题就是对元电荷概念的考查，知道元电荷的概念即可解决本题．

（1）电容器两极板间的电压等于滑动变阻器左半部分电阻的分压，电路图如图：

（2）油滴处于静止状态，q[U/d]=mg
其中m=ρ•[4/3]πr³
联立得：q=
4πρdgr3
3U．
故答案为：（1）如图（2）
4πρdgr3
3U．

点评：
本题考点： 共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用；带电粒子在匀强电场中的运动．

考点点评： 本题关键明确油滴的运动情况，然后根据平衡条件列式求解．

根据光电效应方程得：
E_km=hγ-W₀=hγ-hγ₀
又E_km=eU₀
解得：
U₀=[h/e]γ-
W0
e=[h/e]γ-
hγ0
e；
知U₀-γ图线的斜率k=[h/e]，
解得：h=ek；
当U₀=0，γ=γ₀；
由图象可知，金属甲的极限频率大于金属乙，则金属甲的逸出功大于乙的．
故答案为：ek；＞．

点评：
本题考点： 光电效应．

考点点评： 解决本题的关键掌握光电效应方程EKm=hγ-W0，以及知道光电子的最大初动能与入射光的强度无关，与入射光的频率有关；掌握光电效应方程以及最大初动能与遏止电压的关系．

A、极板间电压为U，间距为d，是匀强电场，故场强为：E=[U/d]；故A正确；
B、油滴受重力和电场力，处于平衡状态，故：
mg=q[U/d]
解得：
q=[mgd/U]，故B错误；
C、减小极板间电压，场强减小，电场力小于重力，合力向下，故油滴将加速下落，故C正确；
D、将极板 N 向下缓慢移动一小段距离，板间距增加，场强减小，电场力减小，电场力小于重力，合力向下，故油滴将加速下落，故D错误；
故选：AC．

点评：
本题考点： 带电粒子在混合场中的运动．

考点点评： 本题关键是明确油滴的受力情况和运动情况，然后结合牛顿第二定律确定加速度的方向，从而判断油滴的运动情况．

汤姆孙发现电子，密立根最早测量出电子电荷量为1.6×10−19C，A说法正确。天然放射现象中的β射线实际是高速电子流，穿透能力比α射线强，可以穿透较薄的纸板，D对。氢原子的电子由激发态向基态跃迁时，向外辐射光子，原子能量减少，B错，金属中的电子吸收光子逸出成为光电子，光电子最大初动能等于入射光能量减去逸出功，所以C错。

AD

A、牛顿是发现了万有引力，但是引力常量不知道，所以没有求出地球质量，故A错误
B、密立根通过油滴实验测量了电子所带的电荷量，汤姆生发现了电子，故B错误
C、哥白尼提出了日心说，开普勒发现了行星沿椭圆轨道运行的规律，故C错误
D、伽利略不畏权威，通过“理想斜面实验”，科学地推理出“力不是维持运动的原因”，故D正确
故选D．

点评：
本题考点： 物理学史．

考点点评： 本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．

元电荷e的数值最早是由物理学家密立根测得的，A正确，法拉第最早提出了电场的概念，他还发现了电磁感应定律，所以B正确，C错误，库伦利用扭秤测量了万有引力常量，D错误，

AB

（1）根据表格中的数据作出U_C与γ的关系图象，如图所示．
（2）根据光电效应方程得，E_km=hv-W₀=hv-hv₀
又E_km=eU_C
解得UC＝
h
ev−
hv0
e
知图线的斜率
h
e＝k=3.94×10^-15
解得 h=6.30×10^-34J•s
当U_c=0，v=v0＝4.5×1014Hz．
故答案为：如图所示．4.27×10¹⁴Hz h=6.30×10^-34J•s

点评：
本题考点： 光电效应．

考点点评： 解决本题的关键掌握光电效应方程以及最大初动能与遏止电压的关系．

A、入射光的频率增大，光电子的最大初动能增大，则遏止电压增大，测遏制电压时，应使滑动变阻器的滑片P向N端移动．故A错误．
B、根据光电效应方程E_km=hv-W₀知，光电子的最大初动能与入射光的强度无关．故B错误．
C、根据E_km=hv-W₀=eU_c，解得UC＝
hv
e−
hvc
e，图线的斜率k=[h/e＝
U1
v1−vc]，则h=
U1e
v1−vc，当遏止电压为零时，v=v_c．故C、D正确．
故选CD．

点评：
本题考点： 光电效应．

考点点评： 解决本题的关键掌握光电效应方程以及最大初动能与遏止电压的关系．

（1）带电油滴处于静止状态，受力平衡，重力与电场力大小相等，方向相反，则电场力方向竖直向上，而电场线方向竖直向下，所以油滴带负电．
（2）由平衡条件得：mg=qE，得q=[mg/E]=
1.57×10−14×10
1.92×105C=8.0×10^-19C
故答案为：负；8.0×10^-19C．

点评：
本题考点： 电场强度；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用．

考点点评： 本题要掌握由电场力与电场强度的方向来确定电荷的电性．并运用受力平衡来确定电荷带电量的多少．

根据爱因斯坦光电效应方程：
E_k=hv-W₀
动能定理：eU_c=E_k得：
U_c=[h/e]v-[h/e]v₀，
结合图象知：k=[h/e]=
Uc2−Uc1
v2−v1=
Uc1
v1−v0；
解得，普朗克常量：h=
e(Uc2−Uc1)
v2−v1，
截止频率：v₀=
UC2v1−Uc1v2
Uc2−Uc1；
故答案为：
e(Uc2−Uc1)
v2−v1；
UC2v1−Uc1v2
Uc2−Uc1．

点评：
本题考点： 光电效应．

考点点评： 解决本题的关键掌握光电效应方程以及最大初动能与遏止电压的关系．

（1）加电压U时，粒子平衡，电场强度向下，电场力向上，故带负电；
（2）油滴受到的电场力等于它所受到的重力，有qE=mg
又E＝
U
d
得q＝
mgd
U①
（3）当油滴匀速下落时，有mg=6πηrv
即ρg•
4
3πr3＝6πηrv
得r＝

9ηv
2ρg②
①式也可改写为：q＝ρ•
4
3πr3gd/U③
把②式代入③式，可得油滴所带电荷量：q＝
6πηdv
U

9ηv
2ρg＝
9πηdv
U

2ηv
ρg＝
9πηdv
ρgU
2ρgηv
答：（1）该油滴带负电荷；
（2）油滴所带电量q为[mgd/U]；
（3）油滴所带的电量q为
9πηdv
ρgU
2ρgηv．

点评：
本题考点： 带电粒子在匀强电场中的运动；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用．

考点点评： 本题是密立根测量油滴电荷量的实验，实质是平衡问题，根据平衡条件即可求解．

A、密立根通过著名的油滴实验测出了电子的电量；故A正确；
B、玻尔理论只能解释氢原子的光谱现象，不能解释其他复杂原子的光谱．故B错误．
C、汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，卢瑟福提出了核式结构模型；故C错误；
D、卢瑟福通过原子核的人工转变发现了质子，故D正确；
故选：AD．

点评：
本题考点： 元电荷、点电荷；物理学史；粒子散射实验．

考点点评： 学习物理学史可以增强我们对物理学的兴趣，同时这也是高考考查的内容之一，故应注意认真掌握．

A、由题，带电荷量为q的微粒静止不动，则微粒受到向上的电场力，平行板电容器板间场强方向竖直向下，则微粒带负电．故A正确．
B、由平衡条件得：mg=q
U/d] 得油滴带电荷量为：q=[mgd/U]，故B错误．
C、根据U=[Q/C]，结合mg=qE，且Q=kq，则得电容器的电容为：C=[kq/U＝
k
U
mgd
U＝
kmgd
U2]．故C正确．
D、极板N向下缓慢移动一小段距离，电容器两极板距离s增大，板间场强减小，微粒所受电场力减小，则微粒将向下做加速运动．故D错误．
故选：AC．

点评：
本题考点： 带电粒子在混合场中的运动．

考点点评： 本题整合了微粒的力平衡、电容器动态分析，由平衡条件判断微粒的电性，注意由受力情况来确定运动情况，是解题的思路．

（1）由平衡条件得：mg=q[U/d]…①
又m=ρ
4
3πR3
得：q=
4πρgdR3
3U
油滴带负电荷；
（2）依题意，油滴的电场力向下，根据牛顿第二定律，有：q[2U/d]+mg=ma₂；
结合①式解得：a₂=3g
由于：[d/2]=[1/2a2
t22]
得：t₂=

d
3g
极板长度：L₂=v₀t₂=v₀

d
3g；
答：（1）该油滴的电荷量为
4πρgdR3
3U，带负电荷；
（2）乙图中极板的长度v₀

d
3g．

点评：
本题考点： 带电粒子在混合场中的运动；牛顿第二定律．

考点点评： 考查带电粒子受力平衡方程的应用，掌握牛顿第二定律与运动学公式综合解题，学会处理类平抛运动方法，掌握其运动规律．

（1）因为小油滴悬浮在板间，重力大小等于电场力，电场力方向应向上，油滴带负电，所以场强向下，故上极板带正电，应接在电源正极上．
（2）据题意可知，mg=Eq，场强 E=[U/d]，小油滴的电荷量 q=[mgd/U]
答：（1）上极板带正电．（2）小油滴的电荷量q是[mgd/U]．

点评：
本题考点： 匀强电场中电势差和电场强度的关系；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用．

考点点评： 本题是带电体在电场中平衡问题，分析受力情况是关键，难度不大．

安培提出分子电流假设，A选项错误；法拉第首先采用了电场线的方法来描述电场，B选项正确；密立根用实验方法测定了电子的电量，称为电子之父，故C选项正确；纽曼和韦伯先后在对理论和实验资料进行严格的分析后提出了电磁感应定律，后人称之为法拉第电磁感应定律，D选项正确。

BCD