时间:2017-08-25 12:33:27
1、计算题 (13分) 如图所示的光电管实验当中，当用波长136.4nm的光照在K上时，调节滑动变阻器，当电压表读数为6.60V时，灵敏电流表读数为零．改用波长65.2nm的光照在K上时，调节滑动变阻器，当电压表读数为16.50V时，灵敏电流表读数为零
．求普朗克常量和K的逸出功．
参考答案：
本题解析：
?
?
?
?
本题难度：简单
2、选择题 下列说法中正确的是（?）
A．光电效应是原子核吸收光子向外释放电子的现象
B．一群处于n=3能级激发态的氢原子，自发跃迁时能发出3种不同频率的光
C．放射性元素发生一次β衰变，原子序数增加1
D．汤姆生通过α粒子散射实验建立了原子的核式结构模型
参考答案：BC
本题解析：A．光电效应是原子吸收光子向外释放电子的现象，选项A错误；
B、n=3能级的氢原子，自发跃迁时发出
条谱线，故B正确；
C、β衰变指原子核内的中子发生衰变，一个中子衰变为一个质子和一个电子，所以核电荷数+1，原子序数+1故C正确；
D．卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子的核式结构模型
本题难度：一般
3、计算题 用图4所示电路测定光电子的比荷(电子的电荷量与电子质量的比值)。两块平行金属板M、N相距为d，其中N板受紫外线照射后，将发出沿不同方向运动的光电子，即便是加上反向电压，在电路中也能形成电流，从而引起电流表指针偏转。若逐渐增大极板间的反向电压，可以发现电流逐渐减小，当电压表读数为U时，电流恰好为零。切断开关，在M、N之间加上垂直于纸面的匀强磁场，逐渐增大磁感应强度，也能使电流表读数为零。当磁感应强度为B时，电流为零。已知紫外线的频率为V，电子的电荷量为e，求：
(1)金属板N的逸出功。
(2)光电子的比荷。
参考答案：(1)W=hv-eU(2)
本题解析：解：(1)设光电子的最大初速度为v，闭合开关s，当光电流恰好为零时，说明具有最大初速度的光电子到达M板速度恰好减为零，由动能定理得
?
由光电方程得
?
所以金属板的逸出功为W=hv-eU。
(2)断开开关S，光电流为零时，说明具有最大初速度的光电子做圆周运动半径为
?由牛顿第二定律得
?所以光电子的比荷为
【标签】能量守恒定律在光学中的应用
本题难度：简单
4、选择题 某光电管的阴极是两金属钾制成，它的逸出功为2.21 eV，用波长为2.5×10-3 m的紫外线照射阴极，已知真空中光速为3.0×108 m/s，无电荷为1.6×10-19 C，普朗克常量为6.63×10-34 J·s，求得钾的极限频率和该光电管发射的光电子的最大动能应分别是
[? ]
参考答案：B
本题解析：
本题难度：一般
5、填空题 氢原子的能级如图所示，氢原子从n＝3能级向n＝1能级跃迁所放出的光子，恰能使某种金属产生光电效应，则该金属的逸出功为?eV，用一群处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时所发出的光照射该金属，产生的光电子最大初动能为?eV。
参考答案：12.09，0.66
本题解析：根据波尔原子理论和爱因斯坦光电效应方程可知，该金属的逸出功为：W0＝E3－E1＝12.09eV
一群处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时共产生
＝6种不同频率的光子，其中只有从n＝3和n＝4能级向n＝1能级跃迁所放出的光子可以使该金属产生光电效应，其中产生的光电子最大初动能为：Ek＝E4－E3＝0.66eV
本题难度：一般