教科版选修35 光电效应与光的量子说 光的波粒二象性 实物粒子的波粒二象性 第1课时 作业.docx

4.1光电效应与光的量子说4.2光的波粒二象性4.3实物粒子的波粒二象性1.(1)研究光电效应的电路如图415所示。用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极k)，钠极板发射出的光电子被阳极a吸收，在电路中形成光电流。下列光电流i与a、k之间的电压uak的关系图像中，正确的是_。图415图416(2)钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，这就是光电子。光电子从金属表面逸出的过程中，其动量的大小_(选填“增大”、“减小”或“不变”)，原因是_。解析由于光的频率一定，它们的截止电压相同，a、b不正确。光越强，电流越大，c正确。由于光电子受到金属表面层中力的阻碍作用(或需要克服逸出功)，光电子的动量变小。答案(1)c(2)减小光电子受到金属表面层中力的阻碍作用(或需要克服逸出功)2.小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意图如图1325甲所示已知普朗克常量h6.631034 js.图1325(1)图甲中电极a为光电管的_(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)在光电效应中，电子向a极运动，故电极a为光电管的阳极(2)由题图可知，铷的截止频率c为5.151014 hz，逸出功w0hc6.6310345.151014 j3.411019 j.(3)当入射光的频率为7.001014hz时，由ekhhc得，光电子的最大初动能为ek6.631034(7.005.15)1014 j1.231019 j.【答案】(1)阳极(2)5.1510143.411019(3)1.2310193.(多选)如图所示，电路中所有元件完好，光照射到光电管上，灵敏电流计中没有电流通过其原因可能是()a入射光太弱 b入射光波长太长 c光照时间太短 d电源正负极接反解析：光电管电路中形成电流的条件：一是阴极在光的照射下有光电子逸出，二是逸出的光电子应能在电路中定向移动到达阳极其中有无光电子逸出决定于入射光的频率是否高于阴极材料的极限频率，与入射光的强弱、照射时间长短无关；光电子能否到达阳极，应由光电子的初动能大小和光电管两极间所加电压的正负和大小共同决定一旦电源正负极接反，即使具有最大初动能的光电子也不能到达阳极，即使发生了光电效应，电路中也不能形成光电流故该题的正确选项是b、d. 答案：bd4.入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，那么（）a从光照射金属表面到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加b逸出的光电子的最大初动能将减小c单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少d有可能不发生光电效应答案：c解析：根据光电效应的实验规律知，从光照射金属表面到光电子发射的时间间隔极短，这与光的强度无关，故a错误实验规律还指出，逸出光电子的最大初动能与入射光频率有关，光电流与入射光强度成正比，由此可知，b、d错误，c正确5在光电效应实验中，波长为1的光恰好能使金属p发生光电效应，波长为2的光恰好能使金属q发生光电效应，已知波长12，下列选项a、b是两种金属的光电子最大初动能ek与入射光频率的图象；选项c、d是用甲光照射金属p、乙光照射金属q的光电流i与光电管两端电压u的关系图象，已知甲、乙两束光的频率甲乙，则下列选项中正确的是()答案ad解析根据光电效应方程ekhw0hh0知，图线的斜率表示普朗克常量，根据图线斜率可得出普朗克常量横轴截距表示最大初动能为零时的入射光频率，已知波长12，所以1乙，所以p的遏止电压大，故d正确，c错误6.图513爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖，某种金属逸出光电子的最大初动能ekm与入射光频率的关系如图513所示，其中0为极限频率从图中可以确定的是_(填选项前的字母)a逸出功与有关bekm与入射光强度成正比c当0时，会逸出光电子d图中直线的斜率与普朗克常量有关【规范解答】每种金属的逸出功是由自身因素决定，a错误；由光电效应方程知ekmhw0，ekm与有关，而与光强无关；当0)的光照射阴极k时，电路中一定没有光电流b若换用波长为2(20，根据可知，波长为1的光的频率不一定小于金属的极限频率，因此有可能发生光电效应现象，a错误；同理可以判断，b正确；光电流的大小与入射光的强度有关，在一定频率与强度的光照射下，光电流与电压之间的关系为：开始时，光电流随电压u的增加而增大，当u增大到一定程度时，光电流达到饱和值，这时即使再增大u，在单位时间内也不可能有更多的光电子定向移动，光电流也就不会再增加，即饱