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1、选择题 用不同频率的光分别照射钨和锌,产生光电效应,根据实验可画出光电子的最大初动能Ek随入射光频率
变化的Ek─
图线. 已知钨的逸出功是3.28eV,锌的逸出功为3.34eV,若将二者的图线画在同一个Ek─
坐标系中,则正确的图是(?)
参考答案:A
本题解析:根据光电效应方程写出最大初动能和入射光的频率关系式即可正确求解.
根据光电效应方程有:EK=hv-W其中W为金属的逸出功:W=hv0由此可知在的Ek-v图象中,斜率表示普朗克常数h,横轴截距大小表示该金属极限频率的大小,由题意可知锌的逸出功大于钨的逸出功,故由
可知锌的极限频率大于钨的极限频率,故BCD错误,A正确.
故选A.
点评:本题考查了光电效应方程的理解和应用,对于图象问题可以写出函数关系式结合数学知识求解.
本题难度:一般
2、简答题 波长λ=0.71A的伦琴射线使金箔发射光电子,电子在磁感应强度为B的匀强磁场区域内做最大半径为r的匀速圆周运动,已知rB=1.88×10-4m?T.试求:
(1)光电子的最大初动能;
(2)金属的逸出功;
(3)该电子的物质波的波长是多少?
参考答案:(1)电子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力为洛伦兹力mv2r=evB
所以v=erBm
电子的最大初动能Ek=12mv2=e2r2B22m
=(1.6×10-19)2×(1.88×10-4)22×9.1×10-31J≈4.97×10-16J≈3.1×103eV
(2)入射光子的能量
ε=hν=hcλ=6.63×10-34×3×1087.1×10-11×1.6×10-19eV≈1.75×104eV
根据爱因斯坦光电效应方程得金属的逸出功为
W0=hν-Ek=1.44×104eV
(3)物质波的波长为
λ=hmv=herB=6.63×10-341.6×10-19×1.88×10-4m≈2.2×10-11m
答:(1)光电子的最大初动能3.1×103 eV;
(2)金属的逸出功1.44×104 eV;
(3)该电子的物质波的波长是2.2×10-11 m.
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 (12分)如图所示,相距为d的A、B两平行金属板足够大,板间电压恒为U,有一波长为λ的细激光束照射到B板中央,使B板发生光电效应,已知普朗克恒量为h,金属板B的逸出功为W,电子质量为m,电荷量为e,问:
(1)从B板产生的光电子中,最大的动能是多少?
(2)到达A板的光电子,其最大的动能又是多少?
(3)光电子从B板运动到A板所需的最长时间是多少?
参考答案:(1)Ek?= h
-W
(2)EKA=h
-W+eU
(3)t =
本题解析:(1)由爱因斯坦光电效应方程得:Ek = h
-W…………………………………①
=
………………………………………②
Ek?= h
-W …………………………③
(2)从B板运动到A板,由动能定理得:
eU = EKA- Ek??………………………………④
EKA=h
-W+eU ?………………………⑤
(3)光电子从B板运动到A板所需的最长时间的条件是:
Vox=0 ……………………⑥
d =
t2 ……………………………………………………⑦
t =
…………………………………………⑧
本题难度:简单
4、计算题 如图所示是做光电效应实验的装置简图。在抽成真空的玻璃管内,K为阴极(用金属铯制成,发生光电效应的逸出功为1.9eV),A为阳极。在a、b间不接任何电源,用频率为(高于铯的极限频率)的单色光照射阴极K,会发现电流表指针有偏转。这时,若在a、b间接入直流电源,a接正极,b接负极,并使a、b间电压从零开始逐渐增大,发现当电压表的示数增大到2.1V时,电流表的示数刚好减小到零。(普朗克恒量h=6.63×10-34J·s)求:
(1)a、b间未接直流电源时,通过电流表的电流方向。
(2)从阴极K发出的光电子的最大初动能EK是多少焦?
(3)入射单色光的频率是多少?

参考答案:解:(1)光电子由K向A定向移动,光电流由A向K,因此通过电流表的电流从下向上。
(2)具有最大初动能的电子刚好不能到达A板,对该电子用动能定理,EK=Ue
得最大初动能为2.1eV=3.36×10-19J
(3)由光电效应方程:EK=hν-W,得ν=9.65×1014Hz
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 用如图所示的装置研究光电效应现象,用光子能量为2.5eV的某种光照射到光电管上时,电流表G示数不为零;移动变阻器的触点C,当电压表的示数大于或等于0.7V时,电流表示数为零.以下说法正确的是

A.电子光电管阴极的逸出功为0.7eV
B.光电管阴极的逸出功为1.8eV
C.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
D.当电压表示数大于0.7V时,如果把入射光的强度增大到一定程度,电流表可能会有示数
参考答案:B
本题解析:据题意,当用2.5ev能量的光电子照射阴极时有:
,当调整滑片使电压表示数为0.7v时电流表示数为0,则说明电场力对光电子做负功,使光电子刚好到不了阳极,则有:
,所以可以计算得阴极的逸出功为:
,故A、C选项错误而B选项正确;当电压表示数大于0.7v时,电场力做功能力更强,如果增强入射光强度,只会增加光电流强度但增加不了光电子初动能,电流表仍不会有示数,D选项错误。
本题难度:一般