高中物理 4.2 光电效应实验规律课堂演练 教科版选修3-5VIP免费

光电效应实验规律1．一束绿光照射某金属发生了光电效应，则下列说法中正确的是()．A．若增加绿光的照射强度，则逸出的光电子数增加B．若增加绿光的照射强度，则逸出的光电子最大初动能增加C．若改用紫光照射，则可能不会发生光电效应D．若改用紫光照射，则逸出的光电子的最大初动能增加解析光电效应的规律表明：入射光的频率决定着是否发生光电效应以及发生光电效应时产生的光电子的最大初动能的大小；当入射光频率增加后，产生的光电子最大初动能也增加；而照射光的强度增加，会使单位时间内逸出的光电子数增加，紫光频率高于绿光，故逸出的光电子的最大初动能增加，故上述选项正确的有A、D.答案AD2．光电效应中，从同一金属逸出的电子动能的最大值()．A．只跟入射光的频率有关B．只跟入射光的强度有关C．跟入射光的频率和强度都有关D．除跟入射光的频率和强度有关外，还和光照时间有关解析根据光电效应的规律知，光电子的最大初动能Ek只取决于入射光的频率ν，故A选项正确．答案A理解光子说及其对光电效应的解释3．下表给出了一些金属材料的逸出功：材料铯钙镁铍钛逸出功(10－19J)3.04.35.96.26.6现用波长为400nm的单色光照射上述材料，能产生光电效应的材料最多有(普朗克常量h＝6.6×10－34J·s，光速c＝3.0×108m/s)()．A．2种B．3种C．4种D．5种解析波长为400nm的单色光子的能量ε＝hν＝h＝J＝4.95×10－19J.由题中表格可看出ε大于铯、钙的逸出功而小于镁、铍、钛的逸出功，所以铯、钙能产生光电效应．选项A正确，B、C、D错误．答案A4．如图4-2-3所示，当开关S断开时，用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零．合上开关，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60V时，电流表读数为零．由此可知阴极材料的逸出功为()．图4-2-3A．1.9eVB．0.6eVC．2.5eVD．3.1eV解析设光子能量为2.5eV照射时，光电子的最大初动能为mv2，阴极材料的逸出功为W0，据爱因斯坦光电效应方程：hν＝mv2＋W0①题图中光电管上加的是反向电压，据题意，当反向电压达到U＝0.60V以后，具有最大初动能的光电子也不能达到阳极，因此eU＝mv2②由①②可得W0＝hν－eU＝2.5eV－0.6eV＝1.9eV，选项A正确．答案A5．1930年，中国物理学家赵忠尧在实验中发现：铅对高能量的射线具有很强的吸收能力，“”同时还伴随着一种额外散射，产生大约是0.5MeV光子．这是历史性的重大发现，但由于当时出现了某种评价上的失误，使赵忠尧的研究成果没有得到应有的评价.20世纪90“”年代著名物理学家杨振宁，撰写专文澄清事实，以正视听赵忠尧的额外散射与正负电子湮灭转化为光子有关，当然光子也能转变为一对正负电子(图4-2-4的右上方为气泡室中正负电子对的径迹)．试从能量转化的角度计算要转化为一对电子时每个光子的频率至少应为________Hz.(已知电子的质量m＝9.1×10－31kg)图4-2-4解析由γ＋γ→e＋e可知能量增加为ΔE＝2mc2，故每个光子的频率至少为：ν＝＝＝1.26×1020Hz.答案1.26×1020