光电效应知识题(有答案解析).docx

《光电效应知识题(有答案解析).docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《光电效应知识题(有答案解析).docx（19页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、.黑体辐射和能量子的理解一、根底学问1、能量子(1) 普朗克认为，带电微粒辐射或者吸取能量时，只能辐射或吸取某个最小能量值的整数 倍即能量的辐射或者吸取只能是一份一份的这个不行再分的最小能量值叫做能量子 (2)能量子的大小：h，其中是电磁波的频率，h 称为普朗克常量h6.631034 Js.2、光子说：(1)定义：爱因斯坦提出的大胆假设。内容是：空间传播的光的能量是不连续的，是一份一份的，每一份叫做一个光子光子的能量为h，其中h 是普朗克常量，其值为6.631034 Js.二、练习1、以下可以被电场加速的是 (B)A光子B光电子CX 射线D无线电波2、关于光的本性，以下说法中不正确的选项是 B

2、A光电效应反映光的粒子性 B光子的能量由光的强度所打算C光子的能量与光的频率成正比D光在空间传播时，是不连续的，是一份一份的，每一份叫做一个光子对光电效应试验的理解一、根底学问用光电管争论光电效应的规律 1、常见电路(如下图)2、两条线索(1) 通过频率分析：光子频率高光子能量大产生光电子的最大初动能大(2) 通过光的强度分析：入射光强度大光子数目多产生的光电子多光电流大 3、遏止电压与截止频率(1) 遏止电压：使光电流减小到零的反向电压Uc.(2) 截止频率：能使某种金属发生光电效应的最小频率叫做该种金属的截止频率(又叫极限频率)不同的金属对应着不同的极限频率1、如下图，当开关S 断开时，用

3、光子能量为 2.5 eV 的一束光照耀阴极P，觉察电流表读数不为零合上开关，调整滑动变阻器，觉察当电压表读数小于0.60 V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60(3) 逸出功：电子从金属中逸出所需做功的最小值，叫做该金属的逸出功 二、练习EkmV 时，电流表读数为零(1) 求此时间电子的最大初动能的大小； (2)求该阴极材料的逸出功答案(1)0.6 eV(2)1.9 eV解析设用光子能量为 2.5 eV 的光照耀时，光电子的最大初动能为Ekm，阴极材料逸出功为W0当反向电压到达U00.60 V 以后，具有最大初动能的光电子达不到阳极，因此eU0由光电效应方程知EkmhW0由以

4、上二式得Ekm0.6 eV，W01.9 eV.2、如下图是光电管的原理图，当有波长为0 的光照到阴极 K 上时，电路中有光电流，则(说明:右侧为正极)()A. 假设换用波长为1(10)的光照耀阴极K 时，电路中肯定没有光电流B. 假设换用波长为2(20，依据可知，波长为1的光的频率不肯定大于金属的极限频率，因此不肯定能发生光电效应现象，A 错误；同理可以推断，B 正确；光电流的大小与入射光的强度有关，在肯定频率与强度的光照耀下，光电流与电压之间的关系为：开头时，光电流随电压U 的增加而增大，当U 增大到肯定程度时，光电流到达饱和值，这时即使再增大 U，在单位时间内也不行能有更多的光电子定向移动

5、，光电流也就不会再增加，即饱和光电流是在肯定频率与强度的光照 射下的最大光电流，增大电源电压，假设光电流到达饱和值，则光电流也不会增大，C 错误；将电源极性反接，假设光电子的最大初动能大于光电管两极间电场力做的功，电路中 仍有光电流产生，D 错误3、(双选)如下图, 在争论光电效应的试验中, 觉察用肯定频率的A 单色光照耀光电管时, 电流表指针会发生偏转, 而用另一频率的B 单色光照耀时不发生光电效应( AC )B. B 光的频率大于A 光的频率C. 用 A 光照耀光电管时流过电流表G 的电流方向是a 流向bD. 用A 光照耀光电管时流过电流表G 的电流方向是b 流向aA. A 光的频率大于B

6、 光的频率4、 如下图，当电键K 断开时，用光子能量为 2.5 eV 的一束光照耀阴极 P，觉察电流表读数不为零。合上电键K，调整滑线变阻器，觉察当电压表读数小于 0.60 V 时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于 0.60 V 时，电流表读数为零。由此可知阴极材料的逸出功为AA1.9 eVB0.6 eVC2.5 eVD3.1 eV5、2023 年诺贝尔物理学奖得主威拉德博伊尔和乔治史密斯主要成就是制造了电荷耦合器件(CCD)图象传感器他们的制造利用了爱因斯坦的光电效应原理如图3 所示电路可争论光电效应规律图中标有 A 和 K 的为光电管，其中 K 为阴极，A 为阳极抱负电流计可检测

7、通过光电管的电流，抱负电压表用来指示光电管两端的电压现接通电源，用光子能量为105 eV 的光照耀阴极K，电流计中有示数；假设将滑动变阻器的滑片 P 缓慢向右滑动，电流计的读数渐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为6.0 V；现保持滑片P 位置不变，光电管阴极材料的逸出功为，假设增大入射光的强度，电流计的读数(选填“为零” 或“不为零”)(说明:左侧为正极)答案 4.5 eV 为零解析 依据当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为 U6、(2023江苏单科12C(1)争论光电效应的电路如下图用频率相同、强度不同的光分别照耀密封真空管的钠极板(

8、阴极 K)，钠极板放射出的光电子被阳极 A 吸取，在电路中形成光电流以下光电流 I6.0 V，由动能定理得 eUEk；由爱因斯坦光电效应方程有 EkEW0，解得光电管阴极材料的逸出功为W04.5 eV；假设增大入射光的强度，电流计的读数仍为零与 A、K 之间的电压UAK 的关系图象中，正确的选项是解析 由于光的频率一样，所以对应的反向截止电压一样，选项A、B 错误；发生光电效应时，在同样的加速电压下，光强度越大，逸出的光电子数目越多，形成的光电流越大，所以选项C 正确，D 错误答案 C7、(2023浙江理综16)在光电效应试验中，飞飞同学用同一光电管在不同试验条件下得到了三条光电流与电压之间的

9、关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如下图则可推断出()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答案 B解析 由题图可知，甲、乙两光对应的反向截止电压均为Uc2，由爱因斯坦光电效应方程 EkmhW0 及eUc20Ekm 可知甲、乙两光频率一样，且均小于丙光频率，选8、(2023天津理综8)用同一光电管争论 a、b 两种单色光产生的光电效应，得到光电流I 与光电管两极间所加电压U 的关系如图所示则这两种光()项 A、C 均错；甲光频率小，则甲光对应的光电子最大初动能小于丙光对应的光电子最大初动能

10、，选项 D 错误；乙光频率小于丙光频率，故乙光的波长大于丙光的波长，选项 B 正确A照耀该光电管时a 光使其逸出的光电子最大初动能大B从同种玻璃射入空气发生全反射时，a 光的临界角大C通过同一装置发生双缝干预，a 光的相邻条纹间距大D通过同一玻璃三棱镜时，a 光的偏折程度大答案 BC解析由题图知，EkmaEkmb，应选项 A 错误；对同一光电管，由光电效应方程Ekmh1lcdW0，知aCb，应选项B 正确；由x 及 知，频率越小，波长越长，间距越大，即xaxb，应选项 C 正确；因anb，频率ab，因此a 光照耀金属时恰能逸出光电子，b 光照耀时则不能逸出光电子，选C1CCb项 B 错误依据临

11、界角公式 sinn知两束光的临界角a|E5E2|，应选项 D 正确kE 图象的考察一、根底学问1、 爱因斯坦光电效应方程EkhW0 h：光电子的能量W0：逸出功，即从金属外表直接飞出的光电子抑制正电荷引力所做的功E ：光电子的最大初动能k2、由Ek图象(如图 1)可以得到的信息(1) 极限频率：图线与轴交点的横坐标c.(2) 逸出功：图线与 Ek 轴交点的纵坐标的值EW0. (3)普朗克常量：图线的斜率 kh.二、练习1、如图是某金属在光的照耀下产生的光电子的最大初动能Ek 与入射光频率的关系图象由图象可知A该金属的逸出功等于E()B. 该金属的逸出功等于hc频率为 2c 时，产生的光电子的最

12、大初动能为EcE2D入射光的频率为时，产生的光电子的最大初动能为2C. 入射光的答案ABC解析由题图并结合EkhW0 得，EkhE，故逸出功W0E，应选项A 对；当Ek0 时，c，故Ehc，应选项B 对；2c 时，可得出EkE，应选项C 对；当入c射光的频率为2 时，不发生光电效应，应选项D 错2、如下图是用光照耀某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线(直线与横轴的交点坐标为 4.27，与纵轴交点坐标为 0.5)由图可知()A该金属的截止频率为 4.271014 Hz B该金属的截止频率为 5.51014 Hz C该图线的斜率表示普朗克常量D. 该金属的逸出功为 0.5 eV

13、解析图线在横轴上的截距为截止频率，A 正确，B 错误；由光电效应方程 Ekh W0 可知图线的斜率为普朗克常量， C 正确； 金属的逸出功为 W0 h c 6.6310344.2710141.61019答案ACeV1.77 eV，D 错误光电效应方程简洁的计算1、锌的逸出功为 3.34 eV，用某单色紫外线照耀锌板时，逸出光电子的最大速度为 106 m/s，求该紫外线的波长(电子质量 me9.111031 kg，普朗克常量 h6.631034 Js,1 eV1.601019 J)答案 2.01107 mhc12解析依据爱因斯坦光电效应方程 W0 mev2所以2.01107 m.2、下表给出了一

14、些金属材料的逸出功.材料铯钙镁铍钛逸出功(1019 J)3.04.35.96.26.6现用波长为 400 nm 的单色光照耀上述材料，能产生光电效应的材料最多有几种(普朗克常量h6.631034 Js，光速c3.0108 m/s) ()A2 种B3 种C4 种D5 种答案A解析要发生光电效应，则入射光的能量必需大于金属的逸出功，由题可算出波长为c3.0108400 nm 的光的能量为Ehh 6.631034J4.971019 J，大于400109铯和钙的逸出功所以A 选项正确3、紫光在真空中的波长为 4.5107 m，问： (1)紫光光子的能量是多少？(2)用它照耀极限频率为04.621014 Hz 的金属钾能否产生光电效应？假设能产生，则光电子的最大初动能为多少？(h6.631034 Js) 答案(1)4.421019 J(2)能1.361019 Jc解析(1)Ehh 4.421019 Jc(2)6.671014 Hz，由于0，所以能产生光电效应光电子的最大初动能为EkmhW0h(0)1.361019 J.