鲁科版选修35 5.1 光电效应 作业.doc

5.1 光电效应 作业1.两种单色光a和b，a光照射某金属时有光电子逸出，b光照射该金属时没有光电子逸出，则 ( )a。在真空中，a光的传播速度较大b在水中，a光的波长较小c在真空中，b光光子的能量较大d在水中，b光的折射率较小解析 根据光电效应产生的条件知道，入射光的频率必须大于或等于金属的极限频率，才能产生光电效应现象，所以a光的频率大于b光的频率。在同一种介质中a光的折射率大于b光的折射率。根据公式n=c/v，在同一种介质中a光的传播速度小于b光，根据爱因斯坦的光子说，光子的能量e=h，a光光子的能量大于b光光子的能量。根据波速公式v=，在水中a光的波长小于b光的波长。答案 bd 2.现有a、b、c三束单色光，其波长关系为abc，用b光束照射某种金属时，恰能发生光电效应。若分别用a光束和c光束照射该金属，则可以断定 ( ) a。a光速照射时，不能发生光电效应 bc光束照射时，不能发生光电效应 ca光束照射时，释放出的光电子数目最多 dc光束照射时，释放出的光电子的最大初动能最小 解析 由a、b、c三束单色光的波长关系abc，及波长、频率的关系知：三束单色光的频率关系为：vavbvc。故当b光恰能使金属发生光电效应时，a光必然不能使该金属发生光电效应，c光必然能使该金属发生光电效应，a对，b错；又因为发生光电效应时释放的光电子数目与光照强度有关，光照越强，光电子数目越多，由于光照强度未知，所以光电子数目无法判断，c错；而光电子的最大初动能与入射光频率有关，频率越高，最大初动能越大，所以c光照射时释放出的光电子的最大初动能最大，d错，故正确答案为a。答案 a3.人们发现光电效应具有瞬时性和对各种金属都存在极限频率的规律。请问谁提出了何种学说很好地解释了上述规律?已知锌的逸出功为334 ev，用某单色紫外线照射锌板时，逸出光电子的最大速度为106ms，求该紫外线的波长。(电子质量m。=911 x1031kg，普朗克常量h=663x1034js，1 ev=160x1019j) 解析 爱因斯坦于1905年提出的光子说成功地解释了光电效应现象：mev2/2=hvw，=c/v, = 02m。答案 02m4.硅光电池是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能，若有n个频率为的光子打在光电池极板上，这些光子的总能量为(h为普朗克常量) ( ) ahv b nhv/2 cnhv d2nhv 解析 据光子说可知：光子能量与频率有关，一个光子能量为e=hv(h为普朗克常量)，n个光子的能量为nhv，所以c正确。答案 c5.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h0c.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：因照射光的频率大于极限频率产生光电效应，所以a正确.因为极限频率为0，所以w=h0,再ek=h-w得，ek=2h0-h0=h0,b正确.因为逸出功是光电子恰好逸出时需要的功，对于同种金属是恒定的，故c项错误.由ek=h-w=h-h0=h(-0),当加倍时,ek/ek=2，故d项错.答案：ab6.光照射到金属表面上能够发生光电效应，下列关于光电效应的叙述中，正确的是( )a.金属电子逸出功与入射光的频率成正比b.单位时间内逸出的光电子数与入射光强度无关c.用绿光照射金属比用紫光照射同种金属产生的光电子的最大初动能大d.对某一种金属，入射光的波长必须小于极限波长才能产生光电效应解析：光电子的最大初动能根据爱因斯坦光电方程可知与光照频率有关，要使逸出光电子的最大初动能增大，应改用紫光照射，d正确.7.下列说法中正确的是( )a.光电效应说明光具有波动性，光的干涉现象说明光具有粒子性b.光电效应说明光具有波动性，光的干涉现象说明光具有波动性c.光电效应说明光具有粒子性，光的干涉现象说明光具有波动性d.光电效应说明光具有粒子性，光的干涉现象说明光具有粒子性解析：光具有波粒二象性，其中证明光的波动性的典型论据是光的干涉和衍射；证明光的粒子性的典型实验是光电效应，c正确.8.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(10-19 j)3.04.35.96.26.6现用波长为400 nm的单色光照射上述材料，能产生光电效应的材料最多有几种？(普朗克常量h=6.610-34 js，光速c=3.00108 m/s)( )a.2种 b.3种 c.4种 d.5种解析：要发生光电效应，入射光的能量要大于金属的逸出功，由题中数据可算出波长为400 nm的光子能量为e=h0=h=4.9510-19 j,大于铯和钙的逸出功.a正确.9.某光电管的阴极是用金属钾制成的，它的逸出功为2.21 ev,用波长为2.510-7 m的紫外线照射阴极，已知真空中光速为3.0108 m/s，元电荷为1.610-19 c,普朗克常量为6.6310-34 js，求得钾的极限频率和该光电管发射的光电子的最大动能应分别是( )a.5.31014 hz,2.2 j b.5.31014 hz,4.410-19 jc.3.31033 hz,2.2 j d.3.31033 hz,4.410-19 j解析：w=h0,0=hz=5.31014hz，由光电效应方程，h=w+ekm,ekm=h-w=h-w=6.6310-34j-w=4.410-19 j,所以b选项正确.10.硅光电池是利用光