时间:2018-10-02 04:34:44
1、选择题 某单色光照射某金属时不能产生光电效应,则下列措施中可能使该金属产生光电效应的是( ? )
A.延长光照时间
B.增大光的强度
C.换用波长较短的光照射
D.换用频率较低的光照射
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单
2、填空题 某金属的截止极限频率恰好等于氢原子量子数n=4能级跃迁到n=2能级所发出光的频率.氢原子辐射光子后能量 (选填“增大”、“不变”或“减小”).现用氢原子由n=2能级跃迁到n=1能级所发出的光照射该金属,则逸出光电子的最大初动能是 (已知氢原子n=1、2、4能级的能量值分别为E1、E2、E4).
参考答案:减小(2分)
本题解析:氢原子辐射光子后,一部分能力随光子而辐射,剩余氢原子能量减小。该金属的截止频率,则有
,即逸出功
;氢原子由n=2能级跃迁到n=1能级所发出的光子能量为
,那么光电子最大初动能为
考点:光电效应
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,用一束光照射光电管时,电流表A中有一定读数,下列措施中有可能使电流表的示数增大的是( )
A.增大入射光的频率
B.增大入射光的强度
C.滑片P向右移动
D.滑片P向左移动
参考答案:A、增大入射光的频率,根据光电效应方程知,光电子的最大初动能增大,但是光电流达到饱和状态,光电子数目不会增多,则光电流不会增大.故A错误.
B、增大入射光的强度,单位时间内发出的光电子数目增多,则光电流增大.故B正确.
C、不论滑动触头P向右移动,还是向左移动,阴阳两极的电压改变,都不会增加光电子个数,光电流不变.故C、D错误.
故选:B.
本题解析:
本题难度:简单
4、计算题 (1)如图所示,用某单色光照射光电管的阴板K,会发生光电效应.在阳极A和阴极K之间加上反向电压,通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大加在光电管上的电压,直至电流表中电流恰为零,此时电压表的电压值U称为反向截止电压,现分别用频率为和
的单色光照射阴极,测得反向截止电压分别为U1和U2.设电子的质量为m、电荷量为e,,下列说法正确的是?.(选对1个给3分,选对2个给4分,选对3个给6分,每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.频率为的光照射时,光电子的最大初速度为
B.频率为的光照射时,光电子的最大初速度为
C.阴极K金属的逸出功为
D.普朗克常数
E.阴极K金属的极限频率是
(2)如图所示,A、B两球质量均为m,其间有压缩的轻短弹簧处于锁定状态(A、B两球与弹簧两端接触但不连接).弹簧的长度、两球的大小均忽略,整体视为质点,该装置从半径为R的竖直光滑圆轨道左侧与圆心等高处由静止下滑,滑至最低点时,解除对弹簧的锁定状态之后,B球恰好能到达轨道最高点,求:
①小球B解除锁定后的速度
②弹簧处于锁定状态时的弹性势能
参考答案:(1)A C D(2)①②
本题解析:(1)A.频率为的光照射时,由
,光电子的最大初速度为
,A正确;同理可知B错误;
C.由,得到阴极K金属的逸出功为
,普朗克常数
,CD正确,
E.由可知,E错误。
故选ACD.
(2)①小球B解除锁定后,到轨道最高点的速度为v,则有?
?
?
②设A、B系统滑到圆轨道最低点时锁定为,根据机械能守恒得
?
解除弹簧锁定后A、B的速度分别为,弹性势能为E弹,则有
?
?
解得:??
点评:本题关键是两个球和弹簧系统机械能守恒,在最低点系统受到外力的合力为零,系统动量守恒,根据动量守恒定律和机械能守恒定律多次列式即可.
本题难度:一般
5、计算题 已知锌板的极限波长λ0=372 nm.今用处于n=2激发态的氢原子发出的光照射锌板,已知氢原子能级公式En=E1,E1=-13.6 eV,电子质量me=9.1×10-31 kg,问:
(1)氢原子发出光子的能量多大;
(2)锌板发生光电效应时,光电子的最大初动能是多少;
(3)具有最大初动能的电子对应的德布罗意波长多大.
参考答案:(1)1.632×10-18 J (2)1.097×10-18 J(3)4.7×10-10 m
本题解析:(1)氢原子n=2能级的能量值
E2=E1=-3.4 eV
发出光子的能量
hν=E2-E1=10.2 eV=1.632×10-18 J.
(2)锌板的逸出功
W==
J=5.35×10-19 J
由光电效应方程Ek=hν-W=1.632×10-18 J-5.35×10-19 J=1.097×10-18 J.
(3)由动能与动量的关系Ek=,得电子动量
pe==
kg·m/s=1.41×10-24 kg·m/s
由德布罗意关系λ=得λ=4.7×10-10 m.
点评:正确掌握光电效应方程以及德布罗意关系是解决本题的关键
本题难度:一般