沪科版选修35 涅槃凤凰再飞翔 第1课时 作业.doc

2.2涅槃凤凰再飞翔1(多选)如图221所示，用弧光灯照射锌板，验电器指针张开一个角度，则下列说法中正确的是 ( )图221a用紫外线照射锌板，验电器指针会发生偏转b用红光照射锌板，验电器指针会发生偏转c锌板带的是负电荷d锌板带的是正电荷【解析】将擦得很亮的锌板与验电器连接，用弧光灯照射锌板(弧光灯发出紫外线)，验电器指针张开一个角度，说明锌板带了电，进一步研究表明锌板带正电这说明在紫外线的照射下，锌板中有一部分自由电子从表面飞出，锌板带正电，选项a、d正确红光不能使锌板发生光电效应【答案】ad2(多选)对光电效应的理解正确的是( )a金属钠的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的动能足够大时，就能逸出金属b在光电效应中，一个电子只能吸收一个光子c如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力而逸出时所需做的最小功，便不能发生光电效应d发生光电效应时，入射光越强，光子的能量就越大，光电子的最大初动能就越大【解析】按照爱因斯坦的光子说，光子的能量由光的频率决定，与光强无关，入射光的频率越大，发生光电效应时产生的光电子的最大初动能越大；但要使电子离开金属，电子必须具有足够的动能，而电子增加的动能只能来源于照射光的光子能量，且一个电子只能吸收一个光子，不能同时吸收多个光子，所以光子的能量小于某一数值时便不能产生光电效应现象；电子从金属逸出时只有从金属表面向外逸出的电子克服原子核的引力所做的功最小综上所述，选项b、c正确【答案】bc3利用光电管研究光电效应实验如图222所示，用频率为的可见光照射阴极k，电流表中有电流通过，则 ( )图222a用紫外线照射，电流表一定有电流通过b用红光照射，电流表一定无电流通过c用红外线照射，电流表一定有电流通过d用频率为的可见光照射k，当滑动变阻器的滑动触头移到a端时，电流表中一定无电流通过【解析】因紫外线的频率比可见光的频率高，所以用紫外线照射时，电流表中一定有电流通过，选项a正确因不知阴极k的极限频率，所以用红光照射时，也可能发生光电效应，所以选项b错误，c错误即使uak0，电流表中也可能有电流通过，所以选项d错误【答案】a4已知能使某金属产生光电效应的极限频率为0，则( )a当用频率为20的单色光照射该金属时，一定能产生光电子b当用频率为20的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为2h0c当照射光的频率大于0时，若增大，则逸出功增大d当照射光的频率大于0时，若增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍【解析】根据极限频率跟逸出功的关系：wh0，光电效应方程mvhw，判断a正确【答案】a5(多选)以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子光电效应，这已被实验证实光电效应实验装置示意如图224所示用频率为的普通光源照射阴极k，没有发生光电效应换用同样频率的强激光照射阴极k，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压u，即将阴极k接电源正极，阳极a接电源负极，在k、a之间就形成了使光电子减速的电场逐渐增大u，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压u可能是(其中w为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电荷量)( )图224aubucu2hw du【解析】由题意知，一个电子吸收一个光子不能发生光电效应，换用同样频率为的强激光照射，则发生光电效应，即吸收的光子能量为nh，n2,3,4，.则由光电效应方程可知：nhwmv2(n2,3,4，)在减速电场中由动能定理得eu0mv2联立得：u(n2,3,4，)，选项b、d正确【答案】bd6科学研究证明，光子有能量也有动量，当光子与电子碰撞时，光子的一些能量转移给了电子假设光子与电子碰撞前的波长为，碰撞后的波长为，则碰撞过程中( )a能量不守恒b动量守恒cd【解析】能量守恒和动量守恒是自然界的普遍规律，适用于宏观世界也适用于微观世界光子与电子碰撞时遵循这两个守恒规律光子与电子碰撞前光子的能量ehh，当光子与电子碰撞时，光子的一些能量转移给了电子，光子的能量ehh，由ee，可知，选项b正确【答案】b7若一个光子的能量等于一个电子的静止能量，已知静止电子的能量为m0c2，其中m0为电子质量，c为光速，试问该光子的动量和波长是多少？(电子的质量取9.111031 kg，普朗克常量h6.631034 js)【解析】一个电子静止能量为m0c2，按题意hm0c2光子的动量pm0c9.111031kg3108 m/s2.731022kgm/s，光子的波长2.41012m.【答案】2.731022kgm/s2.41012m8.紫光在真空中的波长为4.5107m，问：(1)紫光光子的能量是多少？(2)用它照射极限频率为04.621014 hz的金属钾时能否产生光电效应？(3)若能产生，则光电子的最大初动能为多少？(h6.631034 js)【解析】(1)紫光光子的能量ehh4