1、17.2 光的粒子性 作业1硅光电池是利用光电效应原理制成的器件下列表述正确的是( )A硅光电池是把光能转变为电能的一种装置B硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出C逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率无关D任意频率的光照射到硅光电池上都能产生光电效应答案 A 解析 电池是把其他形式的能转化为电能的装置而硅光电池即是把光能转变成电能的一种装置2.在演示光电效应的实验中，原不带电的一块锌板与灵敏静电计相连，用弧光灯(紫外线)照射锌板时，静电计的指针就张开一个角度，如图所示，这时( )A锌板带正电，指针带负电B锌板带正电，指针带正电C若用黄光照射锌板，则可能不产生光电效应现象D若用红光照射锌板，
2、则锌板能发射光电子答案 BC 解析 锌板在紫外线照射下，发生光电效应现象，有光电子飞出，故锌板带正电，指针上的部分电子被吸引到锌板上发生中和，使指针带正电，B对、A 错；红光和黄光的频率都小于紫外线的频率，都可能不产生光电效应，C对、D 错3用紫光照射某金属恰可发生光电效应，现改用较弱的太阳光照射该金属，则( )A可能不发生光电效应B逸出光电子的时间明显变长C逸出光电子的最大初动能不变D单位时间逸出光电子的数目变小答案 CD 解析 由于太阳光含有紫光，所以照射金属时发生光电效应且逸出光电子的最大初动能不变，又因为光强变弱，所以单位时间逸出光电子的数目变小，C、D 正确，A 错误；产生光电效应的
3、时间几乎是瞬时的，B 错误4关于光电效应的规律，下列说法中正确的是( )A只有入射光的波长大于该金属的极限波长，光电效应才能发生B光电子的最大初动能跟入射光的强度成正比C发生光电效应的时间一般都大于 107 sD发生光电效应时，单位时间内从金属内逸出的光电子数与入射光的强度成正比答案 D 解析 由 h h 知，当入射光波长大于极限波长时，不能发生c光电效应，故 A 错；由 Ek h W0知，最大初动能由入射光频率决定，与入射光的强度无关，故 B 错；发生光电效应的时间一般不超过 109 s，故 C 错5.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( )
4、A入射光太弱B入射光波长太长C光照时间太短D电正、负极接反答案 BD 解析 金属存在截止频率，超过截止频率的光照射金属才会有光电子射出发射的光电子的动能随频率的增大而增大，动能小时不能克服反向电压，也不能有光电流入射光的频率低于截止频率，不能产生光电效应，与光照强弱无关，选项 B 正确，A 错误；电路中电正负极接反，对光电管加了反向电压，若该电压超过了遏止电压，也没有光电流产生，D 正确；光电效应的产生与光照时间无关，C 错误6一束绿光照射某金属发生了光电效应，则下列说法正确的是( )A若增加绿光的照射强度，则逸出的光电子数增加B若增加绿光的照射强度，则逸出的光电子的最大初动能增加C若改用紫光
5、照射，则可能不会发生光电效应D若改用紫光照射，则逸出的光电子的最大初动能增加答案 AD 解析 光电效应的规律表明：入射光的频率决定是否发生光电效应以及发生光电效应时逸出的光电子的最大初动能的大小当入射光的频率增加后，逸出的光电子的最大初动能也增加，又紫光的频率高于绿光的频率而增加光的照射强度，会使单位时间内逸出的光电子数增加故正确选项有 A、D.7产生光电效应时，关于逸出光电子的最大初动能 Ek，下列说法正确的是( )A对于同种金属， Ek与照射光的强度无关B对于同种金属， Ek与照射光的波长成反比C对于同种金属， Ek与照射光的时间成正比D对于同种金属， Ek与照射光的频率成线性关系E对于不
6、同种金属，若照射光频率不变， Ek与金属的逸出功成线性关系答案 ADE 解析 Ek h W0 h W0，同种金属逸出功相同，最大初动能与c照射光强度无关，与照射光的波长有关但不是反比例函数关系，最大初动能与入射光的频率成线性关系，不同种金属，保持入射光频率不变，最大初动能 Ek与逸出功成线性关系8用不同频率的光分别照射钨和锌，产生光电效应，根据实验可画出光电子的最大初动能 Ek随入射光频率 变化的 Ek 图线已知钨的逸出功是 3.28eV，锌的逸出功为 3.34eV，若将二者的图线画在同一个 Ek 坐标系中，则正确的图是( )答案 A 解析 根据光电效应方程 Ek h W0可知， Ek 图象的
7、斜率为普朗克常量 h，因此图中两线应平行，故 C、D 错误；图线与横轴的交点表示恰能发生光电效应(光电子动能为零)时的入射光频率即极限频率由光电效应方程可知，逸出功越大的金属对应的入射光的频率越高，所以能使金属锌发生光电效应的极限频率越高，所以 A 正确、B 错误9.已知金属锌发生光电效应时产生的光电子的最大初动能 Ek跟入射光的频率 的关系图象如图中的直线 1 所示某种单色光照射到金属锌的表面时，产生的光电子的最大初动能为 E1.若该单色光照射到另一金属表面时产生的光电子的最大初动能为 E2， E2E1，关于这种金属的最大初动能 Ek跟入射光的频率 的关系图象应是图中的( )A aB bC
8、cD上述三条图线都不正确答案 A解析 根据光电效应方程知， Ek 为一次函数，普朗克常量 h 是斜率， h 是确定的值，虽然金属的逸出功不同，但两个 Ek 图象的斜率相同，两个直线平行，同时再利用 Ek h W0，结合图象 E2E1， h 相同，所以 W1W2，即直线在纵轴上的截距 W2大，故选 A.10在光电效应实验中，某金属的截止频率对应的波长为 0，该金属的逸出功为_若用波长为 ( 0)的单色光做该实验，则其遏止电压为_已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为 e、 c 和 h.答案 hc 0 hce 0 011频率为 的光照射到一种金属表面上，有电子从金属表面逸出，当所加反向电
9、压 U 的大小增大到 3V 时，光电流刚好减小到零已知这种金属的极限频率为 c6.0010 14Hz，因此入射光的频率 _Hz.(电子电荷量e1.6010 19 C，普朗克常量 h6.6310 34 Js)答案 1.3210 15解析 光电子的最大初动能 Ek eUc由爱因斯坦光电效应方程有Ek h h c 联立得： c1.3210 15HzeUch12分别用 和 的单色光照射同一金属，发出的光电子的最大初动能之比34为 13.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是多大？答案 5hc6解析 设此金属的逸出功为 W，根据光电效应方程得如下两式：当用波长为 的光照射时
10、： Ek1 Whc当用波长为 的光照射时： Ek2 W 又 34 4hc3 Ek1Ek2 13解组成的方程组得： W .5hc613铝的逸出功为 4.2eV，现用波长 200nm 的光照射铝的表面已知h6.6310 34 Js，求：(1)光电子的最大初动能；(2)遏止电压；(3)铝的截止频率答案 (1)3.22510 19 J (2)2.016V(3)1.0141015Hz解析 (1)根据光电效应方程 Ek h W0有Ek W0 J4.21.610 19 J3.22510hc 6.6310 343.010820010 919 J(2)由 Ek eUc可得Uc V2.016V.Eke 3.22510 191.610 19(3)h c W0知 c Hz1.01410 15Hz.W0h
