17.2光的粒子性每课一练7(人教版选修3-5)

第1页共4页光的粒子性1．在光电效应的四条规律中，波动说不能解释的有()A．入射光的频率必须大于被照金属的截止频率才能产生光电效应B．光电子的最大初动能与入射光强度无关，只随入射光频率的增大而增大C．入射光照射到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过10－9sD．当入射光频率大于截止频率时，光电流强度与入射光强度成正比2．如图所示，一验电器与锌板用导线相连，用紫外线光源照射锌板时，验电器指针发生了偏转，下列判断正确的是()A．此时锌板带正电B．紫外线越强，验电器的指针偏角越大C．改用红外线照射锌板，验电器的指针一定会偏转D．将一不带电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角会减小3．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ν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)()A．hνB.12NhνC．NhνD．2Nhν4．分别用波长为λ和23λ的单色光照射同一金属板，发出的光电子的最大初动能之比为1∶2，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则此金属板的逸出功为()A.12hcλB.32hcλC.34hcλD.45hcλ5．频率为ν的光子，具有的能量为hν，动量为hνc，将这个光子打在处于静止状态的电子上，光子将偏离原运动方向，这种现象称为光子的散射．下列关于光子散射的说法正确的是()A．光子改变原来的运动方向，且传播速度变小B．光子由于在与电子碰撞中获得能量，因而频率增高C．由于受到电子碰撞，散射后的光子波长大于入射光子的波长D．由于受到电子碰撞，散射后的光子频率小于入射光子的频率6．如图所示是某金属在光的照射下，光电子最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图象，由图象可知()A．该金属的逸出功等于EB．该金属的逸出功等于hν0C．入射光的频率为ν0时，产生的光电子的最大初动能为ED．入射光的频率为2ν0时，产生的光电子的最大初动能为2E7．用波长为λ的光照射金属的表面，当遏止电压取某个值时，光电流便被截止．当光第2页共4页的波长改变为原波长的1/n后，已查明使电流截止的遏止电压必须增大到原值的η倍．试计算原入射光的波长λ.(已知该金属的逸出功为W0)8．如图所示，阴极K用截止频率对应光波波长λ0＝0.66μm的金属铯制成，用波长λ＝0.50μm的绿光照射阴极K，调整两个极板间的电压，当A板电压比阴极高出2.5V时，光电流达到饱和，电流表示数为0.64μA，求：(1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极时的最大初动能．(2)如果把照射阴极的绿光的光强增大为原来的2倍，每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极的最大初动能．第3页共4页参考答案1．选ABC按照经典的光的波动理论，光的能量随光的强度的增大而增大，与光的频率无关，金属中的电子必须吸收足够的能量后，才能从金属中逸出，电子有一个能量积蓄的时间，光的强度越大，单位时间内辐射到金属表面的光子数目越多，被电子吸收的光子数目自然也多，这样产生的光电子数目也多．但是，光子不一定全部形成光电流，故应选A、B、C.2．选ABD用紫外线照射锌板，锌板发生了光电效应，即锌板有电子逸出，锌板带正电，A正确；紫外线越强，即单位时间打在锌板上的光子越多，逸出的电子越多，锌板所带的电荷量越多，验电器的指针偏角越大，B正确；由于红外线的频率比紫外线的频率小，因此不一定能发生光电效应，验电器指针不一定会发生偏转，C错误；将一不带电的金属小球与锌板接触，锌板将部分电荷转移给金属小球，验电器指针的偏角将减小，D正确．3．选C光子能量与频率有关，一个光子能量为ε＝hν，N个光子能量为Nhν，故C正确．4．选A由光电效应方程得Ek1＝hcλ－W0①Ek2＝hc23λ－W0②又Ek2＝2Ek1③联立①②③得W0＝12hcλ.5．选CD碰撞后光子改变原来的运动方向，但传播速度不变．光子由于在与电子碰撞中损失能量，因而频率减小，即ν1＞ν2，再由c＝λ1ν1＝λ2ν2，得到λ1＜λ2，故选项C、D正确．6．选AB题中图象反映了光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系，根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0，知当入射光的频率恰为该金属的截止频率ν0时，光电子的最大初动能Ek＝0，此时有hν0＝W0，即该金属的逸出功等于hν0，选项B正确．根据图线的物理意义，有W0＝E，故选项A正确，而选项C、D错误．7．解析：由爱因斯坦光电效应方程，光电子的初动能Ek＝hν－W0，设遏止电压为Uc，eUc＝Ek，故eUc＝hν－W0.依题意列出：eUc＝hcλ－W0①，ηeUc＝hncλ－W0②由②－①得：(η－1)eUc＝hcλ(n－1)③将①代入③得λ＝hcW0(η－n)/(η－1)．答案：hcW0(η－n)/(η－1)8．解析：(1)光电流达到饱和时，阴极发射的光电子全部到达阳极A，阴极每秒钟发射的光电子的个数n＝Imaxe＝0.64×10－61.6×10－19个＝4.0×1012个根据爱因斯坦光电效应方程，光电子的最大初动能：12mv2max＝hν－W0＝hcλ－hcλ0＝6.63×10－34×3×108×(10.50×10－6－10.66×10－6)J第4页共4页≈9.6×10－20J.(2)如果照射光的频率不变，光强加倍，根据光电效应实验规律，阴极每秒钟发射的光电子数为：n′＝2n＝8.0×1012个光电子的最大初动能仍然是12mv2max＝9.6×10－20J.答案：(1)4.0×1012个9.6×10－20J(2)8.0×1012个9.6×10－20J