1、课时训练7光的粒子性题组一光电效应的规律1.用下面哪种射线照射同一种金属最有可能产生光电效应,且逸出的光电子的速率最大() A.紫外线B.可见光C.红外线D.射线解析:频率越大的光越有可能,并且逸出的光电子的速率最大。从给出的四种光来看,D项的频率最大。答案:D2.某单色光照射某金属时不能产生光电效应,则下述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解析:光照射金属时能否产生光电效应,取决于入射光的频率是否大于金属的截止频率,与入射光的强度和照射时间无关,故选项A、B、D均错误;又因=,所以选项C正确。答案:C3.如图
2、所示是利用光电管研究光电效应的实验原理示意图,用可见光照射光电管的阴极K,电流表中有电流通过,则()A.滑动变阻器的滑片由a端向b端滑动的过程中,电流表中一定无电流通过B.滑动变阻器的滑片由a端向b端滑动的过程中,电流表的示数一定会持续增大C.将滑动变阻器的滑片置于b端,改用紫外线照射阴极K,电流表中一定有电流通过D.将滑动变阻器的滑片置于b端,改用红外线照射阴极K,电流表中一定无电流通过解析:当滑片自a端向b端移动时,开始一段有光电流而且应增大,若移动到某一位置时达到饱和,则此后的移动过程中光电流不变,故A、B错误。根据极限频率的含义知C正确,D错误。答案:C题组二爱因斯坦光电效应方程4.在
3、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解析:当光电管两端加上反向截止电压且光电流恰好为零时,有=eU,对同一光电管使用不同频率的光照射,有h-W0=,两式联立得h-W0=eU,丙光的反向截止电压最大,则丙光的频率最大,甲光、乙光频率相同,A、C错误;又=,可见丙4.51014 Hz,可发生光电效应。所以,选项B、C正确。答案:BC7.(多选)在做光电
4、效应的实验时,某种金属被光照射发生了光电效应,实验测得光电子的最大初动能Ek与入射光的频率的关系如图所示,由实验图可求出()A.该金属的截止频率和截止波长B.普朗克常量C.该金属的逸出功D.单位时间内逸出的光电子数解析:依据光电效应方程Ek=h-W0可知,当 Ek=0时,=c,即图象中横坐标的截距在数值上等于金属的截止频率。图线的斜率k=。可见图线的斜率在数值上等于普朗克常量。据图象,假设图线的延长线与Ek轴的交点为C,其截距为W0,有tan =,而tan =h,所以W0=hc。即图象中纵坐标轴的截距在数值上等于金属的逸出功。答案:ABC8.(多选)光电效应实验的装置如图所示,则下列说法中正确
5、的是()A.用紫外线照射锌板,验电器指针会发生偏转B.用红色光照射锌板,验电器指针会发生偏转C.锌板带的是负电荷D.使验电器指针发生偏转的是正电荷解析:紫外线频率大于锌板的极限频率,故锌板会发生光电效应,向外放出光电子,从而锌板带上正电荷,所以选项A、D正确。答案:AD9.A、B两种光子的能量之比为21,它们都能使某种金属发生光电效应,且所产生的光电子最大初动能分别为EA、EB,求A、B两种光子的动量之比和该金属的逸出功。解析:光子能量=h,动量p=,且=,得p=,则pApB=21。A照射时,光电子的最大初动能EA=A-W0,同理EB=B-W0。又 A=2B,解得W0=EA-2EB。答案:21
6、EA-2EB10.小明用金属铷为阴极的光电管,观测光电效应现象,实验装置示意如图甲所示。已知普朗克常量h=6.6310-34 Js。(1)图甲中电极A为光电管的(选填“阴极”或“阳极”);(2)实验中测得铷的遏止电压Uc与入射光频率之间的关系如图乙所示,则铷的截止频率 c=Hz,逸出功W0=J;(3)如果实验中入射光的频率=7.001014Hz,则产生的光电子的最大初动能 Ek=J。解析:(1)光电子从阴极K释放出来,则电极A为光电管的阳极。(2)由题图乙读出铷的截止频率c=5.151014Hz(5.1210145.181014Hz均可),逸出功W0=hc=6.6310-345.151014J3.4110-19 J(3.3910-193.4310-19 J均可)。(3)根据光电方程Ekm=h-W0=6.6310-347.001014J-3.4110-19J=1.2310-19 J(1.2110-191.2510-19 J均可)。答案:(1)阳极(2)(5.125.18)1014(3.393.43)10-19(3)(1.211.25)10-19