物理必修3原子结构和波粒二象性计算题专题训练含答案10道题学校:___________姓名：___________班级：__________
_考号：___________一、解答题1．用能量为50eV的光子照射到光电管阴极后，测得光电流与电压的关系如图所示，已知电子的
质量m＝9.0×10－31kg、电荷量e＝1.6×10－19C，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s．试求：(1)光电管
阴极金属的逸出功W；(2)光电子的最大动量和对应物质波的波长λ．2．铝的逸出功是3.0eV，现在用波长为300nm的光照射铝的表面
有光电子逸出，其中普朗克常量，电子的电荷量为。求：(1)光电子的最大初动能？(2)金属铝的遏止电压？(3)铝的截止频率？3．具有波
长λ＝0.071nm的伦琴射线使金箔发射光电子，发生光电效应。光电子在磁感应强度为B的匀强磁场区域内做最大半径为r的匀速圆周运动，
已知r·B＝1.88×10-4T·m。电子的质量m＝9.1×10-31kg，试求：(1)光电子的最大初动能。(2)金属的逸出功。(
3)该电子的物质波的波长。4．铝的逸出功是4.2eV，现在用波长200nm的光照射铝的表面。（普朗克常量为6.63×10-34J?
s，元电荷为1.60×10-19C）(1)求光电子的最大初动能；(2)求遏止电压；(3)求铝的截止频率。5．如图所示为氢原子最低的
四个能级，当一群氢原子处于n=4的能级上向低能级跃迁时：(1)有可能放出几种能量的光子？(2)在哪两个能级间跃迁时，所放出光子波
长最长？(3)已知金属钠的截止频率为5.53×1014Hz，普朗克常量h=6.63×10-34J·s。请通过计算判断，所有放出的光
子中能使钠发生光电效应的光子有几种。6．如图所示，用频率不同的光照射某种金属产生光电效应，以测量的遏止电压Uc为纵轴，入射光频率ν
为横轴建立平面直角坐标系。已知电子电荷量e=1.6×10-19C。请结合该图像，求：(1)该金属的截止频率；(2)普朗克常量h。
7．A、B两种光子的能量之比为2:1,它们都能使某种金属发生光电效应,且所产生的光电子最大初动能分别为EA、EB.求A、
B两种光子的动量之比和该金属的逸出功.8．从1907年起，美国物理学家密立根开始以精湛的技术测量光电效应中的几个重要物理量。表是
按照密立根的方法进行实验时得到的某金属的遏止电压Uc和入射光的频率ν的几组数据。Uc/V0.540.640.710.810.88
ν/1014Hz5.645.896.106.306.50(1)在给出的坐标纸中作出Uc﹣ν图象；(2)根据所作图象求出该金属的截止
频率νc；（结果保留三位有效数字）(3)根据图象求出普朗克常量的值。（结果保留两位有效数字）9．如图所示为氢原子的能级图。一群
氢原子处于量子数n＝4的能级状态，用n＝4的能级跃迁到n＝2的能级辐射的光子照射某种金属，测得光电流与电压的关系如图所示(1)光电
管阴极金属的逸出功W0；(2)已知电子的质量m、电荷量e，普朗克常量h，光电子的最大动量和对应物质波的波长λ的表达式。10．光电效
应和康普顿效应深入地揭示了光的粒子性的一面。前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量之外还具有动量。由狭义相对论可知，一定的
质量m与一定的能量E相对应：，其中c为真空中光速。已知某单色光的频率为，波长为λ，该单色光光子的能量，其中h为普朗克常量。试借用质
子、电子等粒子动量的定义：动量=质量×速度，推导该单色光光子的动量；参考答案1．（1）(2)【解析】【分析】【详解】(1)由图
可知，遏止电压为-20eV，由动能定理可知由爱因斯坦光电效应方程可知即代入数据解得W=30eV(2)由公式整理得：；由公式2．(1
)；(2)；(3)【解析】【分析】【详解】(1)频率金属的逸出功为根据爱因斯坦光电效应方程可得(2)遏止电压(3)由逸出功可得3
．(1)4.96×10-16J；(2)2.3×10-15J；(3)2.2×10-11m【解析】【分析】【详解】(1)电子在磁
场中半径最大时对应的初动能最大。洛伦兹力提供向心力，则有解得代入数据解得Ekm=4.96×10-16J(2)由爱因斯坦的光电效
应方程可得故带入数据解得W＝2.3×10﹣15J(3)由物质波波长公式可得电子的动量p＝mv解得λ′＝2.2×10﹣11m4．
(1)3.2×10-19J；(2)2V；(3)1.0×1015Hz。【解析】【分析】【详解】(1)根据光电效应方程代入数据解
得：Ek＝3.2×10-19J；(2)光电子动能减小到0时，反向电压即遏制电压，根据动能定理得：U＝2.0V(3)根据据逸出功得截
止频率：≈1.0×1015Hz5．(1)6；(2)由第四能级向第三能级跃迁；(3)4种【解析】【分析】【详解】(1)可能放出=6种
能量的光子；(2)氢原子由第四能级向第三能级跃迁时，能级差最小，发出的光子波长最长；(3)金属钠的逸出功=2.3eV从n=4能级跃
迁到n=3能级放出的光子能量0.66eV，从n=3能级跃迁到n=2能级放出的光子能量为1.89eV，均小于钠的逸出功；其他四种跃迁
放出光子能量分别为：10.2eV、12.09、12.75eV、2.55eV，光子的能量均大于钠的逸出功，故能使钠发生光电效应的光子
有4种。6．(1)；(2)【解析】【分析】【详解】(1)根据光电效应方程和动能定理可知①结合图线可知截止频率(2)由①式整理可得结
合图线斜率可得因此7．动量之比,逸出功【解析】【分析】【详解】光子的能量，动量，得，则A照射时，光电子的最大初动能,同理，解得．8
．(1)；(2)4.26×1014Hz；(3)6.2×10-34J?s【解析】【分析】【详解】(1)根据表格数据，通过一一描
点，并作出图象，如图所示：(2)根据光电效应方程得Ekm=hv﹣W0=hv﹣hv0又Ekm=eUC解得当Uc=0，由图象与横坐
标的交点，则有v=v0=4.26×1014Hz(3)知图线的斜率为解得h=6.2×10﹣34J?s9．(1)W0＝0.55e
V；(2)；【解析】【分析】【详解】(1)根据光电效应方程Ek＝hν－W0可知，光电管阴极金属的逸出功W0＝E－eUc代入数据
解得W0＝0.55eV(2)由德布罗意波长公式结合动量与动能关系式又因为Ek＝eUc解得10．见详解【解析】【分析】【详解】光子的能量为?E=mc2根据光子说有光子的动量p=mc可得本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。答案第1页，总2页答案第1页，总2页试卷第1页，总3页试卷第1页，总3页 |
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