高中物理选修3光电效应实验探究题专项训练
姓名：__________班级：__________考号：__________
一、实验,探究题（共6题）
1、用频率为ν1的光照射某金属时，逸出的光电子最大初动能为E1，用频率为ν2（ν2＞ν1）的光照射该金属时，逸出光电子的最大初动能为_______________，该金属发生光电效应的极限频率为_____________。（普朗克常量为h）
2、如图甲所示的光电效应实验中，改变入射光束的频率v，同时由电压表V测量出相应的遏止电压Uc，多次测量，绘得的Uc—v关系图线如图乙所示。
已知电子的电荷量e=C。求：
①金属k的截止频率vc；
②普朗克常量h。
?
3、某光电管的阴极K用截止频率为ν0的金属钠制成，光电管阳极A和阴极K之间的正向电压为U，普朗克常量为h，电子的电荷量为e．用频率为ν的紫外线照射阴极，有光电子逸出，光电子到达阳极的最大动能是???；若在光电管阳极A和阴极K之间加反向电压，要使光电子都不能到达阳极，反向电压至少为??．
4、一光电管的阴极用极限波长为λ0的材料制成，将它连接在如图所示的电路中，当用波长为λ的光照射阴极K（λ<λ0），并调节滑动变阻器使光电管阳极A和阴极K之间的电势差逐渐增大到U时，光电流达到饱和且饱和电流为I。则每秒内由阴极K发出的电子个数在数值上等于______,到达阳极A的电子的最大动能为_______。（已知普朗克常量为h，真空中光速为c，元电荷的值为e）
如果阳极A和阴极K之间的电势差U不变，仅将同种照射光的强度增到原来的三倍，则到达阳极A的电子的最大动能________（填“变大”、“不变”或“变小”）。
5、光电效应实验装置示意图如图所示．
（1）若要使发生光电效应的电子不能到达A极，则电源的a极应为?极（选填正、负）
（2）用频率为v的普通光源照射k极，没有发生光电效应，用频率大于ν的光照射k极，则立即发生了光电效应；此实验说明发生光电效应的条件是??????
（3）若kA加上反向电压U，在kA之间就形成了使光电子减速的电场，逐渐增大U，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U可能是下列的??（其中W为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电量）
A．??B．??C．U=2hν﹣W???D．．
6、在光滑的水平面上，一质量为mA=0.1kg的小球A，以8m/s的初速度向右运动，与质量为mB=0.2kg的静止小球B发生对心正碰．碰后小球B滑向与水平面相切、半径为R=0.5m的竖直放置的光滑半圆形轨道，且恰好能通过最高点N后水平抛出．g=10m/s2．求：
（1）碰撞后小球B的速度大小；
（2）小球B从轨道最低点M运动到最高点N的过程中所受合外力的冲量；
（3）碰撞过程中系统的机械能损失．
============参考答案============
一、实验,探究题
1、；???
2、①金属k的截止频率vc=Hz?（2分）
②图线的斜率k=V·s=V·s
普朗克常量h=J·s??（2分）
3、考点：?光电效应．
专题：?光电效应专题．
分析：?通过光电效应方程求出光电子的最大初动能，然后通过动能定理求出加正向电压时到达另一端的动能，当加反向电压时，到达另一端的临界速度为0，根据动能定理求出反向电压的大小．
解答：?解：根据光电效应方程得，最大初动能为：Ekm=hv﹣hv0．
根据动能定理得：eU=EK﹣Ekm
解得：Ek=h（ν﹣ν0）+eU．
根据动能定理得：﹣eU=0﹣Ekm
解得反向电压为：U=．
故答案为：h（ν﹣ν0）+eU，．
点评：?解决本题的关键掌握光电效应方程，Ekm=hv﹣hv0，知道最大初动能与反向电压的关系．
4、（2分）（2分）不变（1分）
5、解：（1）若要使发生光电效应的电子不能到达A极，电子受到的电场力必须向左，因此电场方向必须向右，则电源a端为正极，
（2）由发生光电效应的条件是：入射光的频率大于或等于金属的极限频率，即可发生光电效应现象，同时发生光电效应所需时间很短；
（3）根据题意知，一个电子吸收一个光子不能发生光电效应，换用同样频率为ν的强激光照射阴极K，则发生了光电效应，即吸收的光子能量为hv，
则有：eU=hv﹣W，解得．
故答案为：（1）正；（2）只有照射光的频率大于金属的极限频率时才会发生光电效应；发生光电效应所需时间很短；（3）A．
6、解：（1）小球B在最高点N时，由牛顿第二定律得：
mBg=mB，解得：vN=m/s；
小球从最低点运动到最高点的过程中，
由动能定理得：﹣2mBgR=mBvN2﹣mBvM2，
解得：vM=5m/s；
（2）以向右为正方向，从M到N过程，
由动量定理得：I=mBvN﹣mBvM=﹣（+1）N?s，方向向左；
（3）碰撞过程动量守恒，由动量守恒定律得：
mAv0=mAvA+mBvB，vB=vM，解得：vA=﹣2m/s；
碰撞过程中，由能量守恒定律可得：
损失的机械能为△E=mAv02﹣mAvA2﹣mBvB2=0.5J；
答：（1）碰撞后小球B的速度大小为5m/s；
（2）小球B从轨道最低点M运动到最高点N的过程中所受合外力的冲量大小为（+1）N?s，方向向左；
（3）碰撞过程中系统的机械能损失为0.5J．
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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