1、优质文档优质文档【高考领航】2013 年高考物理总复习 15-1 光电效应 波料二象性 新人教版选修 3-51(2010 年江苏单科)研 究光电效应的电路如图所示用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极 K)，钠极板发射出的光电子被阳极 A 吸收，在电路中形成光电流下列光电流 I 与 A、 K 之间的电压 UAK的关系图象中，正确的是( )解析：虽然入射光强度不同，但光的频率相同，所以截止电压相同；又因当入射光强时，单位时间逸出的光电子多，饱和光电流大，所以选 C.答案：C2(2011 年广东理综) 光电效应实验中，下列表述正确的是( )A光照时间越长光 电流越大B入射光足够强
2、就可以有光电流C遏止电压与入射光的频率有关D入射光频率大于极限频率才能产生光电子解析：在光电效应中，若照射光的频率小于极限频率，无论光照时间多长，光照强度多大，都无光电流，当照射光的频率大于极限频率时，立刻有光电子产 生，时间间隔很小故 A、B 错误，D 正确由 eU0 Ek， Ek h W，可知 U( h W)/e，即遏止电压与入射光频率 有关答案：CD3(2011 年上海单科)用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属产生光电效应的措施是( )A改用频率更小的紫外线照射B改用 X 射线照射C改用强度更大的原紫外线照射D延长原紫外线的照射时间解析：金属发生光电效应必须使光的频率大
3、于极限频率，X 射线的频率大于紫外线的频优质文档优质文档率答案：B4(2010 年四川理综)用波长为 2.0107 m 的紫外线照射钨的表面，释放出来的光电子中 最大的动能是 4.71019 J由此可知，钨的极限频率是(普朗克常量h6.6310 34 Js，光速 c3.010 8 m/s，结果取两位有效数字)( )A5.510 14 Hz B7.910 14 HzC9.810 14 Hz D1.210 15 Hz解析：由 W h 可知 A 正确照射光的频率大于极限频率时才能发生光电效应，即 B错由 Ek h W 可知 C 错单位时间内逸出的光电子数与频率无关，取决于入射光的强度，故 D 错答案
4、：A5光电效应实验的装置如图所示，则下面说法中正确的是( )A用紫外光照射锌板，验电器指针会发生偏转B用绿色光照射锌板，验电器指针会发生偏转C锌板带的是负电荷D使验电器指针发生偏转的是正电荷解析：将擦得很亮的锌板连接在验电器上，用弧光灯照射锌板(弧光灯发出紫外线)，验电器指针张开一个角度，说明锌板带了电，进一步研究表明锌板带正电，这说明在紫外光的照射下，锌板中有一部分自由电子 从表面飞出来，锌 板中缺少电子，于是带正电，A、D 选项正确绿光不能使锌板发生光电效应答案：AD6(2011 年课标全国卷)在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为 0，该金属的逸出功为_若用波长为 ( 0)的单色
5、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.解析：设金属的截止频率为 0，则该金属的逸出功 W0 h 0 h ；对光电子，由动c 0能定理得 eU0 h W0，解得 U0 c hce 0 0答案： hc 0 hce 0 07已知某金属表面接受波长为 和 2 的单色光照射时，释放出光电子的最大初动能分优质文档优质文档别为 30 eV 和 10 eV，求能使此种金属表面产生光电效应的入射光的极限波长为多少？( 为未知量)解析：设此种金属的逸出功为 W0，极限波长为 0.由爱因斯坦光电效应方程：h W0 Ek1，ch W0 Ek2， h W0，c
6、2 c 0可得： 01.2410 7 m.答案：1.2410 7 m8如图所示为对光电管产生的光电子进行比荷测定的原理图，两块平行金属板间距离为 d，其中 N 为锌板，受紫外光照射后将激发出沿不同方向运动的光电子，开关 S 闭合，电流表A 有读数，若调节变阻器 R，逐渐增大极板间的电压，A 表读数逐渐减小，当 电压表示数为 U 时，A 表读数恰为零；断开 S，在 MN 间加上垂直于纸面的匀强磁场，当磁感应强度为 B 时，A 表读数也为零求光电子的比荷 e/m 的表达式解析：A 表读数为零，表明这时具有最大初动能的逸出的光电子也不能达到 M 板，有eU mv ，断开 S，在 MN 间加匀强磁场，
7、若以最大速率运动的光电子做半径为 d 的圆12 2m 12周运动时，则 A 表读数也恰为 0，故有 R d ， .12 mvmBe em 8UB2d2答案： em 8UB2d29如图，当电键 S 断开时，用光子能量为 2.5 eV 的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零合上电键，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于 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(1)求此时光电子的最大初动能的大小；(2)求该阴极材料的逸出功 解析：设用光子能量为 2.5 eV 的光照射时，光电子的最大初动能为 E k，阴极材料逸出功为 W0，当反向电压达到 U
8、0.60 V 以后，具有最大初动能的光电子也达不到阳极，因此 eU E k由光电效应方程： E k h W0优质文档优质文档由以上二式： E k0.6 eV， W01.9 eV.所以此时最大初动能为 0.6 eV，该材料的逸出功为 1.9 eV.答案：(1)0.6 eV (2)1.9 eV10太阳能光电直接 转换的基本原理是利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能如图所示是测定光电流的电路简图，光电管加正向电压(1)在图上标出电源和电流表的正、负极(2)入射光应照射在_极上(3)若电流表读数是 10 A，则每秒钟从光电管阴极发射出的光电子至少是_个解析：(3) q It1010 6 1 C10 5 C而 n ，所以含有 6.251013个光电子qe答案：(1)电源左边为正极，右边为负极 电流表是上正下负 (2) B (3)6.2510 13
