2019年

12.(2017·河南洛阳二模)一个德布罗意波波长为λ1的中子和另一个德布罗意波波长为λ2的氘核同向正碰后结合成一个氚核,该氚核的德布罗意波波长为( )

A. 答案A B. C. D.

解析中子的动量p1=,氘核的动量p2=,同向正碰后形成的氚核的动量p3=p2+p1,所以氚核的德布罗意波波长λ3=,A正确。

13.现有a、b、c三束单色光,其波长关系为λa∶λb∶λc=1∶2∶3。当用a光束照射某种金属板时能发生光电效应,飞出的光电子最大动能为Ek,若改用b光束照射该金属板,飞出的光电子最大动能为Ek,当改用c光束照射该金属板时( )A.能发生光电效应,飞出的光电子最大动能为EkB.能发生光电效应,飞出的光电子最大动能为EkC.能发生光电效应,飞出的光电子最大动能为Ek

D.由于c光束光子能量较小,该金属板不会发生光电效应 答案B

2019年

解析对a光,由光电效应方程有-W=Ek,对b光有-W=Ek,由以上两式可得Ek,则W=Ek。当改用c光束照射该金属板时,有-W=Ek'得Ek'=Ek,故B正确。

14.

如图所示,相距为d的两平行金属板A、B足够大,板间电压恒为U,有一波长为λ的细激光束照射到B板表面,使B板发生光电效应,已知普朗克常量为h,金属板B的逸出功为W,电子质量为m,电荷量为e,求:

(1)从B板运动到A板所需时间最短的光电子到达A板时的动能; (2)光电子从B板运动到A板所需的最长时间。

答案(1)eU+-W (2)d

解析(1)由爱因斯坦光电效应方程Ek=hν-W和光子的频率为ν=,可得到光电子的最大初动能为Ek=-W。

能以最短时间到达A板的光电子是初动能最大且垂直于板面离开B板的电子。设光电子到达A板的动能为Ek1,则由动能定理得,eU=Ek1-Ek,所以Ek1=eU+-W。

2019年

(2)能以最长时间到达A板的光电子是离开B板时的初速度为零或初速度方向平行于B板的光电子。根据牛顿第二定律和匀变速直线运动规律,有d=at2=得

t=d。 ?导学号06400493?

15.(2017·北京××区二模)光电效应现象逸出的光电子的最大初动能不容易直接测量,也可以利用类似转换的方法。

(1)如图1是研究某光电管发生光电效应的电路图,当用频率为ν的光照射金属K时,通过调节光电管两端电压U,测量对应的光电流I,绘制了如图2的I-U图象。求当用频率为2ν的光照射金属K时,光电子的最大初动能Ek的大小。已知电子所带电荷量为e,图象中Uc、Im及普朗克常量h均为已知量。

(2)有研究者设计了如下的测量光电子最大初动能的方式。研究装置如图3,真空中放置的平行正对金属板可以作为光电转换装置。用一定频率的激光照射A板中心O点,O点附近将有大量的电子吸收光子的能量而逸出。B板上涂有特殊材料,当电子打在B板上时会在落点处留有可观察的痕迹。可以认为所有逸出的电子都从O点以相同大小的速度逸出,其初速度沿各个方向均匀分布,金属板的正对面积足够大(保证所有的光电子都不会射出两极板所围的区域),光照条件保持不变。已知A、B两极板间的距离为d,电子所带电荷量为e,质量为m,其所受重力及它们之间的相互作用力均可忽略不计。

2019年

①通过外接可调稳压电源使A、B两极板有一定的电势差,A板接电源的负极,由O点逸出的电子打在B板上的最大区域范围为一个圆形,且圆形的面积随A、B两极板间的电压变化而改变。已知电子逸出时的速度大小为v0,试通过计算,推导电子打在B板上的最大范围圆形半径r与两极板间电压U的关系式。

②通过外接电源给A、B两极板间加上一定的电压U0,若第一次A板接电源的负极,电子打在B板上的最大区域为一个圆形;第二次A板接电源的正极,保持极板间所加电压U0不变,电子打在B板上的最大区域范围仍为一个圆形,只是这个圆形半径恰好是第一次的一半。为使B板上没有电子落点的痕迹,则两金属板间的电压满足什么条件?

图1 图2 图3

答案见解析 解析(1)由题图2可知,当该装置所加的电压为反向电压,当电压是Uc时,电流表示数为0,知道光电子点的最大初动能为Ekm=e·Uc,根据光电效应方程Ekm=hν-W0,则:W0=hν-eUc。当用频率为2ν的光照射金属K时,Ek=2hν-W0=hν+eUc (2)①打在最边缘处的电子,将是类平抛运动的电子,在垂直电场方向做匀速运动,即r=v0t