26．(全国卷1)(21分)如下图，在区域内存在与xy平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B.在t=0时刻，一位于坐标原点的粒子源在xy平面内发射出大量同种带电粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向与y轴正方向的夹角分布在0-180°范围内。已知沿y轴正方向发射的粒子在时刻刚好从磁场边界上点离开磁场。求：

⑴　　　 粒子在磁场中做圆周运动的半径R及粒子的比荷q／m；

⑵　　　 此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与y轴正方向夹角的取值范围；

⑶　　　 从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间。

[答案]⑴　　

⑵速度与y轴的正方向的夹角范围是60°到120°

⑶从粒子发射到全部离开所用 时间 为

[解析] ⑴粒子沿y轴的正方向进入磁场，从P点经过做OP的垂直平分线与x轴的交点为圆心，根据直角三角形有

解得

，则粒子做圆周运动的的圆心角为120°，周期为

粒子做圆周运动的向心力由洛仑兹力提供，根据牛顿第二定律得

，，化简得

⑵仍在磁场中的粒子其圆心角一定大于120°，这样粒子角度最小时从磁场右边界穿出；角度最大时从磁场左边界穿出。

角度最小时从磁场右边界穿出圆心角120°，所经过圆弧的弦与⑴中相等穿出点如图，根据弦与半径、x轴的夹角都是30°，所以此时速度与y轴的正方向的夹角是60°。

角度最大时从磁场左边界穿出，半径与y轴的的夹角是60°，则此时速度与y轴的正方向的夹角是120°。

所以速度与y轴的正方向的夹角范围是60°到120°

⑶在磁场中运动时间最长的粒子的轨迹应该与磁场的右边界相切，在三角形中两个相等的腰为，而它的高是

，半径与y轴的的夹角是30°，这种粒子的圆心角是240°。所用 时间 为。

所以从粒子发射到全部离开所用 时间 为。

(全国卷2)26(21分)图中左边有一对平行金属板，两板相距为d，电压为V;两板之间有匀强磁场，磁场应强度大小为B₀，方向平行于板面并垂直于纸面朝里。图中右边有一边长为a的正三角形区域EFG(EF边与金属板垂直)，在此区域内及其边界上也有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面朝里。假设一系列电荷量为q的正离子沿平行于金属板面，垂直于磁场的方向射入金属板之间，沿同一方向射出金属板之间的区域，并经EF边中点H射入磁场区域。不计重力

(1)已知这些离子中的离子甲到达磁场边界EG后，从边界EF穿出磁场，求离子甲的质量。

(2)已知这些离子中的离子乙从EG边上的I点(图中未画出)穿出磁场，且GI长为，求离子乙的质量。

(3)若这些离子中的最轻离子的质量等于离子甲质量的一半，而离子乙的质量是最大的，问磁场边界上什么区域内可能有离子到达。

解析：

(1)在粒子进入正交的电磁场做匀速直线运动，设粒子的速度为v，电场的场强为E₀，根据平衡条件得

　　　　　　　　　　　　　　　 ①

　　　　　　　　　　　　　　　　　 ②

由①②化简得

　　　　　　　　　　　　　　　　 ③

　　 粒子甲垂直边界EF进入磁场，又垂直边界EF穿出磁场，则轨迹圆心在EF上。粒子运动中经过EG，说明圆轨迹与EG相切，在如图的三角形中半径为

R=acos30°tan15°　　　　　　　　　　　　 ④

tan15°=　　　　　　　 ⑤

联立④⑤化简得

　　　　　　　　　　　　　 ⑥

在磁场中粒子所需向心力由洛伦磁力提供，根据牛顿第二定律得

　　　　　　　　　　　　　 ⑦

联立③⑦化简得

　　　　　　　　　　　　 ⑧

(2)由于1点将EG边按1比3等分，根据三角形的性质说明此轨迹的弦与EG垂直，在如图的三角形中，有

　　　　　 ⑨

同理

　　　　　　　　　　　　 (10)

(3)最轻离子的质量是甲的一半，根据半径公式离子的轨迹半径与离子质量呈正比，所以质量在甲和最轻离子之间的所有离子都垂直边界EF穿出磁场，甲最远离H的距离为，最轻离子最近离H的距离为，所以在离H的距离为到之间的EF边界上有离子穿出磁场。

比甲质量大的离子都从EG穿出磁场，期中甲运动中经过EG上的点最近，质量最大的乙穿出磁场的1位置是最远点，所以在EG上穿出磁场的粒子都在这两点之间。

18.(四川卷)用波长为的紫外线照射钨的表面，释放出来的光电子中最大的动能是4.7。由此可知，钨的极限频率是(普朗克常量h=6.63·s)，光速c=3.0/s，结果取两位有效数字)

A．5.5Hz　 B .7.9Hz　 C . 9.8Hz　　 D .1.2Hz

答案：B

[解析]根据光电效应方程，在恰好发生光电效应时最大出动能为0有，且，综合化简得

Hz

16.(浙江卷) 在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图所示。则可判断出

A. 甲光的频率大于乙光的频率

B. 乙光的波长大于丙光的波长

C. 乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率

D. 甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能

答案：B

37．(山东卷)[物理-物理3-4] (4分)(2)如图所示，一段横截面为正方形的玻璃棒，中间部分弯成四分之一圆弧形状，一细束单色光由MN端面的中点垂直射入，恰好能在弧面EF上发生全反射，然后垂直PQ端面射出。

①求该玻璃棒的折射率。

②若将入射光向N端平移，当第一次射到弧面EF上时______(填“能”“不能”或“无法确定能否”)发生全反射。

解析：(2)①如图，临界角C=45°，

②入射角大于临界角，能。

19.(福建卷)(1)(6分)某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行，正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图所示，①此玻璃的折射率计算式为n=________(用图中的θ₁、θ₂ 表示)；②如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度______________________．(填“大”或“小”)的玻璃砖采测量。

解析：

(1)①(或)　　 ②大

12.(江苏卷)[选做题]C.(选修模块3-5)(12分)

(1)研究光电效应电路如图所示，用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K)，钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流。下列光电流I与A\K之间的电压的关系图象中，正确的是　　 .

(2)钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，这就是光电子。光电子从金属表面逸出的过程中，其动量的大小___▲____(选填“增大、“减小”或“不变”)， 原因是___▲____。

(3)已知氢原子处在第一、第二激发态的能级分别为-3.4eV和-1.51eV， 金属钠的截止频率为Hz, 普朗克常量h=Js.请通过计算判断，氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中发出的光照射金属钠板， 能否发生光电效应。

[解析](1)选C 本题考查光电效应规律

(2)减小；光电子受到金属表面层中力的阻碍作用(或需要克服逸出功)

(3)氢原子放出的光子能量,带入数据的

金属钠的逸出功，带入数据得

因为，所以不能发生光电效应。

12.(江苏卷)[选做题]B．(选修模块3-4)(12分)

(1)激光具有相干性好，平行度好、亮度高等特点，在科学技术和日常生活中应用广泛。下面关于激光的叙述正确的是　　　

(A)激光是纵波

(B)频率相同的激光在不同介质中的波长相同

(C)两束频率不同的激光能产生干涉现象

(D)利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离

(2)如图甲所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为5.30×m,屏上P点距双缝和的路程差为7.95×m.则在这里出现的应是　　　 (选填“明条纹”或“暗条纹”)。现改用波长为6.30×m的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将　　　　　 　(选填“变宽”、“变窄”、或“不变”。

(3)如图乙所示，一束激光从O点由空气射入厚度均匀的介质，经下表面反射后，从上面的A点射出。已知入射角为i ,A与O 相距l,介质的折射率为n,试求介质的厚度d.　

答案：(1)D；

(2)暗条纹；变宽。解析：，波程差是半波长的奇数倍，是暗条纹。

，变大，变大，变宽。

(3)设折射角为r，折射定律；几何关系

解得

20.(重庆卷)如题20图所示，空气中在一折射率为的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90°、半径为R的扇形OAB，一束平行光平行于横截面，以45°入射角照射到OA上，OB不透光，若只考虑首次入射到圆弧上的光，则上有光透出部分的弧长为

A 　　　B 　　　C 　　　　　D

答案：B

[解析]根据折射定律，可得光进入玻璃后光线与竖直方向的夹角为30°。过O的光线垂直入射到AB界面上点C射出，C到B之间没有光线射出；越接近A的光线入射到AB界面上时的入射角越大，发生全反射的可能性越大，根据临界角公式得临界角为45°，如果AB界面上的临界点为D，此光线在AO界面上点E入射，在三角形ODE中可求得OD与水平方向的夹角为180°-(120°+45°)=15°，所以A到D之间没有光线射出。

　　 由此可得没有光线射出的圆弧对应圆心角为90°-(30°+15°)=45°，为。

8.(天津卷)用同一光管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图。则这两种光

A照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大

B.从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角大

C.通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距大

D.通过同一玻璃三棱镜时，a光的偏折程度大

答案：BC

6.(上海物理) 根据爱因斯坦光子说，光子能量等于(为普朗克常量，为真空中的光速和波长)

(A)　　　　　　 (B)　　　　　　 (C) 　　　　　　　(D)

答案：A

解析：。

本题考查光子能量公式和光速公式。

难度：易。