《（名師導學）2020版高考物理總復習 第十二章 第1節(jié) 光電效應 波粒二象性教學案 新人教版》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《（名師導學）2020版高考物理總復習 第十二章 第1節(jié) 光電效應 波粒二象性教學案 新人教版（12頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第1節(jié) 光電效應 波粒二象性 　【p209】 內(nèi)容 要求 說 明 光電效應 愛因斯坦光電效應方程 Ⅰ Ⅰ 氫原子光譜 氫原子的能級結(jié)構、能級公式 Ⅰ Ⅰ 原子核的組成、放射性、原子核的衰變、半衰期 放射性同位素 核力、核反應方程 結(jié)合能、質(zhì)量虧損 裂變反應和聚變反應、裂變反應堆 射線的危害與防護 Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ 2017、2018命題情況　【p209】 年份 考題 題型 分值 主要考點 2017 全國卷Ⅰ第17題 選擇題 6分 質(zhì)量虧損、結(jié)合能 全國卷Ⅱ卷第15題 選擇

2、題 6分 α衰變 全國卷Ⅲ第19題 選擇題 6分 光電效應方程 年份 考題 題型 分值 主要考點 2017 天津卷第1題 選擇題 6分 核反應的種類 北京卷第18題 選擇題 6分 光子的能量、電離 北京卷第23題 計算題 18分 核反應方程、質(zhì)能方程 海南卷第7題 選擇題 5分 光電效應 江蘇卷第12題C(1) 選擇題 4分 比結(jié)合能、結(jié)合能 江蘇卷第12題C(2) 選擇題 4分 物質(zhì)波 2018 全國卷Ⅱ卷第17題 選擇題 6分 光電效應

3、 全國卷Ⅲ卷第14題 選擇題 6分 核反應方程 北京卷第13題 選擇題 6分 核反應方程 江蘇卷第12題C(1) 選擇題 4分 半衰期 江蘇卷第12題C(2) 填空題 4分 光電效應 天津卷第5題 選擇題 6分 能級躍遷 天津卷第1題 選擇題 6分 核反應方程 第1節(jié)　光電效應　波粒二象性 ?　　【p209】 夯實基礎　 1．光電效應現(xiàn)象 (1)定義：在光的照射下金屬中的電子從表面逸出的現(xiàn)象，叫做光電效應，發(fā)射出來的電子叫做__光電子__． 特別提醒：①光電效應的實質(zhì)是光現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為電現(xiàn)象． ②定義中的光包括

4、可見光和不可見光． (2)幾個名詞解釋 ①遏止電壓：使光電流減小到零時的__最小反向電壓，用Uc表示__． ②截止頻率：能使某種金屬發(fā)生光電效應的__最小__頻率叫做該種金屬的截止頻率(又叫極限頻率)，用νc表示．不同的金屬對應著不同的截止頻率． ③逸出功：電子從金屬中逸出所需做功的__最小值__，叫做該金屬的逸出功，用W0表示，不同的金屬對應著不同的逸出功． ④最大初動能：發(fā)生光電效應時，金屬表面的電子吸收光子后克服原子核的引力逸出時所具有的動能的最大值． 2．光電效應規(guī)律 (1)每種金屬都有一個截止頻率，入射光的頻率__低于__截止頻率時不發(fā)生光電效應． (2)光電子的__

5、最大初動能__與入射光的強度無關，只隨入射光頻率的增大而__增大__． (3)只要入射光的頻率大于金屬的截止頻率，照到金屬表面時，光電子的發(fā)射幾乎是__瞬時的__，一般不超過10－9 s，與光的強度__無__關． (4)當入射光的頻率大于金屬的截止頻率時，飽和光電流的強度與入射光的強度成__正__比． 3．光電效應方程 (1)光子說：空間傳播的光是不連續(xù)的，是一份一份的，每一份叫做一個光子．光子的能量為E＝__hν__，其中h是普朗克常量，其值為6.63×10－34 J·s，ν是光的頻率． (2)光電效應方程：__Ek＝hν－W0__，其中hν為入射光子的能量，Ek為光電子的最大初動

6、能，Ek＝eUc，W0是金屬的逸出功，W0＝hνc. 考點突破　　 例1用圖示裝置研究光電效應現(xiàn)象，滑動變阻器的滑片位于變阻器的中間位置，當用藍光照射到光電管上時，電流表有示數(shù)，下列說法正確的是(　　) A．將電源正極與負極調(diào)換，電流表一定沒有示數(shù) B．改用黃光照射到光電管，電流表一定沒有示數(shù) C．增大藍光的照射強度，光電子的最大初動能不變 D．改用波長更短的光照射光電管，光電管中金屬的逸出功變大 【解析】若將電源正極與負極調(diào)換，光電管兩端電壓由正向電壓變成反向電壓，如果反向電壓小于遏止電壓，電流表仍有讀數(shù)，故A項錯誤；改用黃光照射到光電管，若黃光的頻率大于金屬的截止頻率，陰

7、極材料有光電子逸出，電流表仍有讀數(shù)，故B項錯誤；增大藍光的照射強度，光電子的最大初動能不變，故C項正確；光電管中金屬的逸出功是金屬材料自身的性質(zhì)，與入射光的性質(zhì)無關，故D項錯誤． 【答案】C 【小結(jié)】光電效應規(guī)律的解釋 存在截止頻率 電子從金屬表面逸出，首先須克服金屬原子核的引力做功W0，入射光子能量不能小于W0，對應的最小頻率νc＝，即截止頻率 光電子的最大初動能隨著入射光頻率的增大而增大，與入射光強度無關 電子吸收光子能量后，一部分克服阻礙作用做功，剩余部分轉(zhuǎn)化為光電子的初動能，只有直接從金屬表面飛出的光電子才具有最大初動能，對于確定的金屬，W0是一定的，故光電子的最大初動能只

8、隨入射光的頻率增大而增大，一個電子只能吸收一個光子，故光電子最大初動能與光照強度無關 效應具有瞬時性(10－9 s) 光照射金屬時，電子吸收一個光子的能量后，動能立即增大，不需要能量積累的過程 例2用同一光電管研究a、b兩種單色光產(chǎn)生的光電效應，得到光電流I與光電管兩極間所加電壓U的關系如圖．則下列敘述正確的是(　　) A．照射該光電管時a光使其逸出的光電子最大初動能大 B．b光光子能量比a大 C．極限頻率越大的金屬材料逸出功越小 D．光電管是基于光電效應的光電轉(zhuǎn)換器件，可使光信號轉(zhuǎn)換成電信號 【解析】根據(jù)公式Ek＝eUc可得遏止電壓越大，最大初動能越大，故圖中可得b光

9、照射光電管時反向截止電壓大，說明逸出的光電子最大初動能大，故A錯誤；b光照射時最大初動能大，根據(jù)公式hν－W0＝mv可得b的頻率大，光子的能量大，故B正確；根據(jù)W0＝hνc，可知，極限頻率越大的金屬材料逸出功越大，故C錯誤；光照射光電管，出現(xiàn)光電效應現(xiàn)象，可使光信號轉(zhuǎn)換成電信號．故D正確． 【答案】BD 【小結(jié)】對某一金屬有關光電效應的幾種圖象 圖象名稱 圖線形狀 由圖線直接(間接)得到的物理量 最大初動能Ek與入射光頻率ν的關系圖線 ①截止頻率：圖線與ν軸交點的橫坐標νc ②逸出功：圖線與Ek軸交點的縱坐標的絕對值 W0＝|－E|＝E ③普朗克常量：圖

10、線的斜率k＝h 顏色相同、強度不同的光，光電流與電壓的關系 ①遏止電壓Uc：圖線與橫軸的交點 ②飽和光電流Im：光電流的最大值 ③最大初動能：Ek＝eUc 顏色不同時，光電流與電壓的關系 ①遏止電壓Uc1、Uc2 ②飽和光電流 ③最大初動能Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2 遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關系圖線 ①截止頻率νc：圖線與橫軸的交點 ②遏止電壓Uc：隨入射光頻率的增大而增大 ③普朗克常量h：等于圖線的斜率與電子電量的乘積，即h＝ke.(注：此時兩極之間接反向電壓) 針對訓練　 　　　　　

11、　　　　　　　　　　　　　 1．關于光電效應，以下說法正確的是(C) A．光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比 B．光電子的最大初動能越大，形成的光電流越強 C．能否產(chǎn)生光電效應現(xiàn)象，決定于入射光光子的能量是否大于或等于金屬的逸出功 D．用頻率是ν1的綠光照射某金屬發(fā)生了光電效應，改用頻率是ν2的黃光照射該金屬一定不發(fā)生光電效應 【解析】根據(jù)Ekm＝hν－W0可知，光電子的最大初動能隨入射光的頻率增大而增大，但不是成正比，選項A錯誤；光電流的強弱與入射光的光強有關，與光電子的最大初動能無關，選項B錯誤；根據(jù)光電效應的規(guī)律，能否產(chǎn)生光電效應現(xiàn)象，決定于入射光光子的能量是否大于或

12、等于金屬的逸出功，選項C正確；綠光的頻率大于黃光，則用頻率是ν1的綠光照射某金屬發(fā)生了光電效應，改用頻率是ν2的黃光照射該金屬也可能發(fā)生光電效應，選項D錯誤． 2．如圖所示是研究光電效應現(xiàn)象的裝置，當用光子能量為2.82 eV的光照射到光電管中的金屬涂層時，電流表G的讀數(shù)為0.2 mA.移動滑動變阻器的滑片c，當電壓表的示數(shù)大于或等于1 V時，電流表讀數(shù)為零．下列說法中不正確的是(D) A．光電子的最大初動能為1 eV B．光電管陰極的逸出功為1.82 eV C．開關K斷開后，有電流流過電流表G D．改用光子能量為0.85 eV的光照射，電流表G也有電流，但電流較小 【解析】該

13、裝置所加的電壓為反向電壓，發(fā)現(xiàn)當電壓表的示數(shù)大于或等于1 V時，電流表示數(shù)為0，知道光電子的最大初動能為1 eV，根據(jù)光電效應方程Ekm＝hν－W0，W0＝1.82 eV，故A、B正確；開關S斷開后，用光子能量為2.82 eV的光照射到光電管上時發(fā)生了光電效應，有光電子逸出，則有電流流過電流表，故C正確；改用能量為0.85 eV的光子照射，0.85 eV小于1.82 eV，則不能發(fā)生光電效應，電流表無電流，故D錯誤． 3．如圖所示是光電管的原理圖，已知當有波長為λ0的光照到陰極K上時，電路中有光電流，則(C) A．若換用波長為λ1(λ1>λ0)的光照射陰極K時，電路中一定沒有光電流

14、B．若換用波長為λ2(λ2>λ0)的光照射陰極K時，電路中一定沒有光電流 C．增加電路中電源電壓，電路中的光電流不一定增大 D．若將電源極性反接，電路中一定沒有光電流產(chǎn)生 【解析】若換用波長為λ1、λ2(λ1>λ0、λ2>λ0)的光的頻率有可能大于極限頻率，電路中可能有光電流，A、B錯誤；光電流的強度與入射光的強度有關，當光越強時，光電子數(shù)目會增多，而電壓增加不會改變光電子數(shù)目，則光電流也不會影響，C正確；將電路中電源的極性反接，電子受到電場阻力，到達A極的數(shù)目會減小，則電路中電流會減小，甚至沒有電流，D錯誤． 4．1916年，美國著名實驗物理學家密立根，完全肯定了愛因斯坦光電效應方程

15、，并且測出了當時最精確的普朗克常量h的值，從而贏得1923年度諾貝爾物理學獎．若用如圖甲所示的實驗裝置測量某金屬的遏止電壓Uc與入射光頻率ν，作出如圖乙所示的Uc－ν的圖象，電子電荷量e＝1.6×10－19 C，則下列說法正確的是(C) A．圖甲中電源右端為正極 B．普朗克常量約為6.64×10－34 J·s C．該金屬的截止頻率為5.0×1014 Hz D．該金屬的逸出功約為6.61×10－19 J 【解析】電子從K極出來，在電場力的作用下做減速運動，所以電場線的方向向右，所以電源右端為負極，故A錯；由愛因斯坦光電效應方程得：Ek＝hν－W0，粒子在電場中做減速，由動能定理可得

16、：－eU＝0－Ek，解得：U＝－，由題圖可知，金屬的極限頻率等于ν0＝5.0×1014 Hz，圖象的斜率代表了k＝，結(jié)合數(shù)據(jù)解得：h＝6.61×10－34 J·s，故B錯誤，C對；金屬的逸出功W0＝hν0＝6.61×10－34×5.0×1014 Hz＝3.31×10－19 J，故D錯誤． 5．現(xiàn)有a、b、c三束單色光，其波長關系為λa∶λb∶λc＝1∶2∶3.當用a光束照射某種金屬板時能發(fā)生光電效應，飛出的光電子最大動能為Ek，若改用b光束照射該金屬板，飛出的光電子最大動能為Ek，當改用c光束照射該金屬板時(B) A．能發(fā)生光電效應，飛出的光電子最大動能為Ek B．能發(fā)生光電效應，飛出的

17、光電子最大動能為Ek C．能發(fā)生光電效應，飛出的光電子最大動能為Ek D．由于c光束光子能量最小，該金屬板不會發(fā)生光電效應 【解析】a、b、c三束單色光，其波長關系為λa∶λb∶λc＝1∶2∶3，因為光子頻率ν＝，知光子頻率之比6∶3∶2. 設a光的頻率為6a，根據(jù)光電效應方程Ekm＝hν－W0得，Ek＝h·6a－W0，Ek＝h·3a－W0. 聯(lián)立兩式解得逸出功W0＝ha，Ek＝ha c光的光子頻率為2a>W0，能發(fā)生光電效應． 最大初動能Ekm′＝h·2a－W0＝ha＝Ek.故B正確，A、C、D錯誤． ?　　【p211】 夯實基礎　 1．光的波粒二象性 (1)光的干涉、

18、衍射、偏振現(xiàn)象證明了光有__波動性__． (2)光電效應、康普頓效應證明了光有__粒子性__． (3)光既有波動性、又有粒子性，稱為光的波粒二象性． 2．對光的波粒二象性的理解 光既有波動性，又有粒子性，兩者不是孤立的，而是有機的統(tǒng)一體，其表現(xiàn)規(guī)律為： (1)個別光子的作用效果往往表現(xiàn)為粒子性；大量光子的作用效果往往表現(xiàn)為波動性． (2)頻率越低波動性越顯著，越容易看到光的干涉和衍射現(xiàn)象；頻率越高粒子性越顯著，越不容易看到光的干涉和衍射現(xiàn)象，貫穿本領越強． (3)光在傳播過程中往往表現(xiàn)出波動性；在與物質(zhì)發(fā)生作用時，往往表現(xiàn)為粒子性． 3．德布羅意波(物質(zhì)波) 波長λ與動量p的

19、關系符合德布羅意公式λ＝(h為普朗克常數(shù))的波叫德布羅意波，簡稱物質(zhì)波．德布羅意波假說是光的波粒二象性的一種推廣，使之包含了物質(zhì)粒子，即光子和實物粒子都具有粒子性，又都具有波動性，與光子對應的波是電磁波，與實物粒子對應的波是德布羅意波． 考點突破　　 例3人們對“光的本性”的認識，經(jīng)歷了漫長的發(fā)展過程．下列符合物理學史實的是(　　) A．牛頓提出光是一種高速粒子流，并能解釋一切光的現(xiàn)象 B．惠更斯認為光是機械波，并能解釋一切光的現(xiàn)象 C．為了解釋光電效應，愛因斯坦提出了光子說 D．為了說明光的本性，麥克斯韋提出了光的波粒二象性 【解析】牛頓認為光是一種粒子流，他的觀點支持了光的微

20、粒說，能解釋光的直線傳播與反射現(xiàn)象，不能解釋一切現(xiàn)象，故A錯誤；惠更斯認為光是一種機械波，并能解釋光的反射、折射和衍射，但不能解釋光的直線傳播和光電效應等現(xiàn)象，故B錯誤；為了解釋光電效應愛因斯坦提出光子說，認為光的發(fā)射、傳播和吸收不是連續(xù)的而是一份一份的，每一份就是一個光子，故C正確；麥克斯韋只提出了光的電磁波說，認為光是一種電磁波，沒提光的粒子性，故D錯誤． 【答案】C 針對訓練　 6．關于光子和運動著的電子，下列論述正確的是(C) A．光子和電子一樣都是實物粒子 B．光子能發(fā)生衍射現(xiàn)象，電子不能發(fā)生衍射現(xiàn)象 C．光子和電子都具有波粒二象性 D．光子具有波粒二象性，而電子只具有

21、粒子性 【解析】物質(zhì)可分為兩大類：一是質(zhì)子、電子等實物；二是電場、磁場等，統(tǒng)稱場．光是傳播著的電磁場．根據(jù)物質(zhì)波理論，一切運動的物體都具有波動性，故光子和電子都具有波粒二象性．綜上所述，C選項正確． 考 點 集 訓　【p345】 A組 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．用很弱的光做雙縫干涉實驗，把入射光減弱到可以認為光源和感光膠片之間不可能同時有兩個光子存在，如圖所示，不同數(shù)量的光子照射到感光膠片上得到的照片．這些照片說明(B) A．光只有粒子性沒有波動性 B．少量光子的運動顯示粒子性，大量光子的運動顯示波動性 C．光只有波動性沒有粒子性 D．少量光子的運動顯

22、示波動性，大量光子的運動顯示粒子性 【解析】由于光的傳播不是連續(xù)的而是一份一份的，每一份就是一個光子，所以每次通過狹縫只有一個光子，當一個光子到達某一位置時該位置感光而留下痕跡，由于單個光子表現(xiàn)粒子性，且每一個光子所到達的區(qū)域是不確定的，但是大量光子表現(xiàn)出波動性，所以長時間曝光后最終形成了圖中明暗相間的條紋，故該實驗說明了光具有波粒二象性，故A、C、D錯誤，B正確． 2．(多選)下列對光電效應的理解，正確的是(BD) A．金屬鈉每個電子可以吸收一個或一個以上的光子，當它積累的能量足夠大時，就能逸出金屬 B．如果入射光子的能量小于金屬表面的電子克服原子核的引力而逸出時所需做的最小功，便不

23、能發(fā)生光電效應 C．發(fā)生光電效應時，入射光越強，光子的能量就越大，光電子的最大初動能就越大 D．由于不同金屬的逸出功是不相同的，因此使不同金屬產(chǎn)生光電效應的入射光的最低頻率也不同 【解析】按照愛因斯坦的光子說，光子的能量由光的頻率決定，與光強無關，入射光的頻率越大，發(fā)生光電效應時產(chǎn)生的光電子的最大初動能越大；但要使電子離開金屬，須使電子具有足夠的動能，而電子增加的動能只能來源于照射光的光子能量，且一個電子只能吸收一個光子，不能吸收多個光子，否則即使光的頻率低，若照射時間足夠長，也會產(chǎn)生光電效應現(xiàn)象；電子從金屬逸出時，只有從金屬表面向外逸出的電子克服原子核的引力所做的功最?。痪C上所述，選項

24、B、D正確． 3．下圖為黑體輻射的強度與波長的關系圖象，從圖象可以看出，隨著溫度的升高，(D) A．各種波長的輻射強度都有減少 B．只有波長短的輻射強度增加 C．輻射電磁波的波長先增大后減小 D．輻射強度的極大值向波長較短的方向移動 【解析】由圖象可以看出，隨著溫度的升高，各種波長的輻射強度都有增加，且輻射強度的極大值向波長較短的方向移動，故A、B錯誤，D正確；隨著溫度的升高，黑體的輻射增強，波長變短，頻率增大，故C錯誤． 4．人眼對綠光最為敏感，正常人的眼睛接收到波長為530 nm的綠光時，只要每秒有6個綠光的光子射入瞳孔，眼睛就能察覺，普朗克常量為6.63×10－34 J

25、·s，光速為3.0×108 m/s，則人眼能察覺到綠光時所接收到的最小功率是(A) A．2.3×10－18 W B．3.8×10－19 W C．7.0×10－10 W D．1.2×10－18 W 【解析】每秒有6個綠光的光子射入瞳孔，所以察覺到綠光所接收到最小功率為P＝＝ W＝2.3×10－18 W. 5．(多選)用如圖所示的光電管研究光電效應的實驗中，用某種頻率的單色光照射光電管的陰極K，電流計G的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)．那么(CD) A．該單色光的頻率一定小于陰極K的極限頻率 B．增加單色光的強度可能使電流計G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn) C．若將變阻器滑片P向左滑動，有可能使電流計G的指

26、針發(fā)生偏轉(zhuǎn) D．交換電源的正負極可能使電流計G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn) 【解析】電流計G指針不偏轉(zhuǎn)，有可能是電流太小或者由于兩極板間電壓太大，光電子不能達到A板，故有可能發(fā)生光電效應現(xiàn)象，即該單色光的頻率有可能大于陰極K的極限頻率，若將變阻器滑片P向左滑動，所加反向電壓減小，所以該情況下有可能使電流計G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，A錯誤，C正確；如果是該單色光的頻率小于陰極K的極限頻率，則不可能發(fā)生光電效應現(xiàn)象，而增加單色光的強度只會增加入射光的光子數(shù)目，仍舊不會發(fā)生光電效應，即不會使得電流計發(fā)生偏轉(zhuǎn)，B錯誤；若發(fā)生光電效應現(xiàn)象，交換電源的正負極，則光電子受到電場加速，故可以使得電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，D正確．

27、 6．在光電效應實驗中，某種單色光照射光電管，發(fā)生光電效應，現(xiàn)將該單色光的光強減弱，下列敘述正確的是(A) A．光電子的最大初動能不變 B．可能不發(fā)生光電效應 C．飽和光電流不變 D．遏止電壓減小 【解析】發(fā)生光電效應時，根據(jù)愛因斯坦光電效應方程可知，光電子的最大初動能為：eUc＝Ekm＝hν－W0，W0為逸出功，由此可知光電子的最大初動能隨著入射光的頻率增大而增大，與光照強度無關，故A正確；能否發(fā)生光電效應與光照強度無關，故B錯誤；光照強度減弱，單位時間內(nèi)照射到金屬表面的光子數(shù)目減小，因此單位時間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)目減小，即飽和電流減小，故C錯誤；由A選項分析可知，遏止電壓與光照強度

28、無關，故D錯誤． 7．(多選)如圖所示是光控繼電器的示意圖，K是光電管的陰極．下列說法正確的是(AD) A．圖中a端應是電源的正極 B．只要有光照射K，銜鐵就被電磁鐵吸引 C．只要照射K的光強度足夠大，銜鐵就被電磁鐵吸引 D．只有照射K的光頻率足夠大，銜鐵才被電磁鐵吸引 【解析】光電子從陰極K發(fā)射后，要達到A.A的電勢必須高于K的電勢，A對；如果照射光頻率低于陰極K金屬的極限頻率，就沒有光電流產(chǎn)生，電磁鐵就不具有磁性，不會吸引銜鐵，B、C錯；只有照射光的頻率大于陰極K金屬的極限頻率，才有光電流產(chǎn)生，D對． 8．如圖所示，光滑水平面上有兩個大小相同的鋼球A、B，A球的質(zhì)量大于B

29、球的質(zhì)量．開始時A球以一定的速度向右運動，B球處于靜止狀態(tài)．兩球碰撞后均向右運動．設碰前A球的德布羅意波長為λ1，碰后A、B兩球的德布羅意波長分別為λ2和λ3，則下列關系正確的是(D) A．λ1＝λ2＝λ3 B．λ1＝λ2＋λ3 C．λ1＝ D．λ1＝ 【解析】球A、B碰撞過程中，滿足動量守恒．則pB′＋pA′＝pA，由λ＝，可得p＝，即動量守恒表達式也可寫成＝＋，所以λ1＝，D正確． 9．一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，由靜止開始經(jīng)加速電場加速后(加速電壓為U)，該粒子的德布羅意波長為(C) A. B. C. D. 【解析】加速后的速度為v，根據(jù)動能定理可得qU

30、＝mv2，所以v＝，由德布羅意波公式可得λ＝＝＝，C正確． B組 10．(多選)如圖，直線為光電子最大初動能與光子頻率的關系，已知直線的縱、橫截距分別為－a、b，電子電量為e，下列表達式正確的是(BC) A．普朗克常量h＝ B．金屬極限頻率νc＝b C．金屬逸出功W0＝a D．若入射光頻率為2b，則光電子的初動能一定為a 【解析】根據(jù)光電效應方程Ekm＝hν－W0＝hν－h(huán)νc知電子的最大初動能Ekm與入射光頻率ν成線性關系，Ekm－ν圖線的斜率表示普朗克常量，根據(jù)圖線斜率可得出普朗克常量即h＝，逸出功為W0＝a.橫軸截距表示最大初動能為零時的入射光頻率，此時的頻率等于金屬的

31、極限頻率b，故B、C正確，A錯誤；據(jù)光電效應方程可知，入射光頻率為2b，最大初動能為：h·2b－a＝a，并非光電子的初動能一定為a，故D錯誤．故選BC. 11．分別用波長為λ和λ的單色光照射同一金屬，發(fā)出的光電子的最大初動能之比為1∶2.以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，則此金屬板的逸出功是多大？ 【解析】設此金屬的逸出功為W0，根據(jù)光電效應方程得如下兩式： 當用波長為λ的光照射時： Ek1＝－W0 當用波長為的光照射時： Ek2＝－W0 又＝ 由以上各式解得：W0＝ 故此金屬板的逸出功是：W0＝. 12．波長為λ＝0.17 μm的紫外線照射至金屬圓筒上使其發(fā)射光

32、電子，光電子垂直于磁場方向進入磁感應強度為B的勻強磁場中，做最大半徑為r的勻速圓周運動，已知r·B＝5.6×10－6 T·m，光電子的質(zhì)量m＝9.1×10－31 kg，電荷量e＝1.6×10－19 C，求： (1)光電子的最大初動能； (2)金屬的逸出功． 【解析】(1)光電子在勻強磁場中做勻速圓周運動，當它的軌跡半徑最大時，它的動能最大． 由向心力公式eBv＝，得v＝ 所以mv2＝m＝ ＝ J ＝4.41×10－19 J. (2)由愛因斯坦光電效應方程 Ek＝hν－W0 得W0＝hν－mv2 W0＝－mv2， 代入數(shù)據(jù)得W0＝7.29×10－19 J. - 12 -