2.光电效应 课后训练提升 基础巩固 一、选择题（第1~4题为单选题，第5~7题为多选题） 1.当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，这时( A.锌板带负电 B.有正离子从锌板逸出 C.有电子从锌板逸出 D锌板会吸附空气中的正离子 答案：C 解析：紫外线照射锌板，发生光电效应，此时锌板中有电子逸出，锌板失去电子带正 电，故选项C正确。 2.光电效应现象表明光( A.是一种电磁波 B.具有波动性 C.具有粒子性 D.具有波粒二象性 答案：C 3.可见光的波长的大致范围是400-760m。下表给出了几种金属发生光电效应 的极限波长，下列说法正确的是( 金属 鸭 钙 钠 纷 极限波长hm 274 388 542 551 A.表中所列金属，钾的逸出功最大 B.只要光照时间足够长或光足够强，所有波长的可见光都可以使钠发生光电效应 C.用波长760m的光照射金属钠、钾，则钠逸出的光电子最大初动能较大 D.用波长400nm的光照射金属钠、钾，则钾逸出的光电子最大初动能较大 答案D 解析：根据%=hc=nC可知，表中所列金属，钾的逸出功最小，选项A错误；能否发生 光电效应，与光照的时间和光的强弱无关，选项B错误，用波长760m的光照射金 属钠、钾，不发生光电效应，选项C错误：根据E=hw-Wo,用波长400m的光照射 金属钠、钾，则钾逸出的光电子最大初动能较大，选项D正确。 4.从1907年起，密立根就开始测量金属的遏止电压U(即图甲所示的电路中电流 表G的读数减小到零时加在电极K、A之间的反向电压)与入射光的频率y,由 此算出普朗克常量h,并与普朗克根据黑体辐射得出的h相比较，以检验爱因斯
2.光电效应 课后· 基础巩固 一、选择题(第 1~4 题为单选题,第 5~7 题为多选题) 1.当用一束紫外线照射锌板时,产生了光电效应,这时( ) A.锌板带负电 B.有正离子从锌板逸出 C.有电子从锌板逸出 D.锌板会吸附空气中的正离子 答案:C 解析:紫外线照射锌板,发生光电效应,此时锌板中有电子逸出,锌板失去电子带正 电,故选项 C 正确。 2.光电效应现象表明光( ) A.是一种电磁波 B.具有波动性 C.具有粒子性 D.具有波粒二象性 答案:C 3.可见光的波长的大致范围是 400~760 nm。下表给出了几种金属发生光电效应 的极限波长,下列说法正确的是( ) 金属 钨 钙 钠 钾 极限波长/nm 274 388 542 551 A.表中所列金属,钾的逸出功最大 B.只要光照时间足够长或光足够强,所有波长的可见光都可以使钠发生光电效应 C.用波长 760 nm 的光照射金属钠、钾,则钠逸出的光电子最大初动能较大 D.用波长 400 nm 的光照射金属钠、钾,则钾逸出的光电子最大初动能较大 答案:D 解析:根据 W0=hνc= ℎ𝑐 𝜆 可知,表中所列金属,钾的逸出功最小,选项 A 错误;能否发生 光电效应,与光照的时间和光的强弱无关,选项 B 错误;用波长 760 nm 的光照射金 属钠、钾,不发生光电效应,选项 C 错误;根据 Ek=hν-W0,用波长 400 nm 的光照射 金属钠、钾,则钾逸出的光电子最大初动能较大,选项 D 正确。 4.从 1907 年起,密立根就开始测量金属的遏止电压 Uc(即图甲所示的电路中电流 表 G 的读数减小到零时加在电极 K 、A 之间的反向电压)与入射光的频率 ν,由 此算出普朗克常量 h ,并与普朗克根据黑体辐射得出的 h 相比较,以检验爱因斯
坦光电效应方程的正确性。按照密立根的方法我们利用图示装置进行实验，得到 了某金属的Uc-v图像如图乙所示。下列说法正确的是() 电源 1.opurv 0.6 0.2 4.04.55.05.56.06.57.0v1104Hz) 乙 A.该金属的截止频率约为4.27×1014Hz B.该金属的截止频率约为5.50×1014Hz C.该图线的斜率为普朗克常量 D.该图线的斜率为这种金属的逸出功 答案：A 解析：设金属的逸出功为W%,截止频率为心，因此Wo=c:光电子的最大初动能E 与遏止电压U的关系是Ek=eUc,光电效应方程为Ek=hm-Wo;联立两式可得 U=,,因此图像的斜率为选项C、D错误。由题图乙可知，该金属的截止频 率约为4.27×1014Hz,选项A正确，B错误。 5.一束光照射到某金属表面上发生了光电效应。若入射光减弱，而频率保持不变 那么() A.从光照至金属表面到有光电子射出的时间间隔将缩短 B.光电子的最大初动能将保持不变 C.单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少 D有可能不发生光电效应 答案BC 解析：光的强弱影响的是单位时间内发出光电子的数目，不会影响从光照到金属表 面到有光电子射出的时间间隔，故选项A错误：根据爱因斯坦光电效应方程 Ek=-W%,可知当入射光频率不变时，逸出的光电子的最大初动能不变，与入射光 的强弱无关，故选项B正确：光的强弱影响的是单位时间发出光电子的数目，入射 光减弱，单位时间从金属表面逸出的光电子数目将减少，故选项C正确：根据爱因 斯坦光电效应方程E=m-Wo,可知当入射光频率不变时，金属板仍能发生光电效 应，故选项D错误
坦光电效应方程的正确性。按照密立根的方法我们利用图示装置进行实验,得到 了某金属的 Uc-ν 图像如图乙所示。下列说法正确的是( ) 甲 乙 A.该金属的截止频率约为 4.27×1014 Hz B.该金属的截止频率约为 5.50×1014 Hz C.该图线的斜率为普朗克常量 D.该图线的斜率为这种金属的逸出功 答案:A 解析:设金属的逸出功为 W0,截止频率为 νc,因此 W0=hνc;光电子的最大初动能 Ek 与遏止电压 Uc 的关系是 Ek=eUc,光电效应方程为 Ek=hν-W0;联立两式可得 Uc= ℎ 𝑒 ν- 𝑊0 𝑒 ,因此图像的斜率为ℎ 𝑒 ,选项 C、D 错误。由题图乙可知,该金属的截止频 率约为 4.27×1014 Hz,选项 A 正确,B 错误。 5.一束光照射到某金属表面上发生了光电效应。若入射光减弱,而频率保持不变, 那么( ) A.从光照至金属表面到有光电子射出的时间间隔将缩短 B.光电子的最大初动能将保持不变 C.单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少 D.有可能不发生光电效应 答案:BC 解析:光的强弱影响的是单位时间内发出光电子的数目,不会影响从光照到金属表 面到有光电子射出的时间间隔,故选项 A 错误;根据爱因斯坦光电效应方程 Ek=hν-W0,可知当入射光频率不变时,逸出的光电子的最大初动能不变,与入射光 的强弱无关,故选项 B 正确;光的强弱影响的是单位时间发出光电子的数目,入射 光减弱,单位时间从金属表面逸出的光电子数目将减少,故选项 C 正确;根据爱因 斯坦光电效应方程 Ek=hν-W0,可知当入射光频率不变时,金属板仍能发生光电效 应,故选项 D 错误
6.爱因斯坦成功地解释了光电效应现象，提出了光子说。与光电效应有关的四个 图像如图所示，下列说法正确的是( 验电器 锌板 紫外线灯 强黄光 弱黄光 V. 0 7h7777777n7 光电效应实验 光电流与电压的关系 免 乙 U U-- ↑Ek 0 V2 VI v 金属的遏止电压U 光电子最大初动能E, 与入射光频率的关系 与入射光频率v的关系 丙 丁 A.图甲装置中，如果先让锌板带负电，再用紫外线照射锌板，则验电器的张角可能 变小 B.根据图乙可知，黄光越强，光电流越大，说明光子的能量与光的强弱有关 C.由图丙可知2为该金属的截止频率 D.由图丁可知，E等于该金属的逸出功 答案：ACD 解析：如果先让锌板带负电，验电器由于带负电，张开一定的张角，当紫外线照射锌 板时，电子逸出，则验电器的张角变小，故选项A正确：黄光越强，光子数越多，产生 光电子越多，光电流越大，但光子的能量与光的强弱无关，故选项B错误：根据 =加-0=U得U名-兰=由题图丙可知2为该金属的截止领率，故 e 选项C正确；根据光电效应方程Ek=m-Wo,当v=0时，可得Ek=-W%,由题图丁知纵 轴截距为-E,所以有Wo=E,即该金属的逸出功为E,故选项D正确。 7在演示光电效应的实验中，某金属被光照射后产生了光电效应现象，实验测出了 光电子的最大初动能Ek与入射光频率v的关系，如图所示。由Ek-v图像可求出 () A.该金属的逸出功 B.该金属的极限频率 C.单位时间内逸出的光电子数 D.普朗克常量 答案：ABD
6.爱因斯坦成功地解释了光电效应现象,提出了光子说。与光电效应有关的四个 图像如图所示,下列说法正确的是( ) A.图甲装置中,如果先让锌板带负电,再用紫外线照射锌板,则验电器的张角可能 变小 B.根据图乙可知,黄光越强,光电流越大,说明光子的能量与光的强弱有关 C.由图丙可知 ν2 为该金属的截止频率 D.由图丁可知,E 等于该金属的逸出功 答案:ACD 解析:如果先让锌板带负电,验电器由于带负电,张开一定的张角,当紫外线照射锌 板时,电子逸出,则验电器的张角变小,故选项 A 正确;黄光越强,光子数越多,产生 光电子越多,光电流越大,但光子的能量与光的强弱无关,故选项 B 错误;根据 Ek=hν-W0=eUc 得 Uc= ℎ𝜈 𝑒 − 𝑊 𝑒 = ℎ 𝑒 (ν-νc),由题图丙可知 ν2 为该金属的截止频率,故 选项 C 正确;根据光电效应方程 Ek=hν-W0,当 ν=0 时,可得 Ek=-W0,由题图丁知纵 轴截距为-E,所以有 W0=E,即该金属的逸出功为 E,故选项 D 正确。 7.在演示光电效应的实验中,某金属被光照射后产生了光电效应现象,实验测出了 光电子的最大初动能 Ek 与入射光频率 ν 的关系,如图所示。由 Ek-ν 图像可求出 ( ) A.该金属的逸出功 B.该金属的极限频率 C.单位时间内逸出的光电子数 D.普朗克常量 答案:ABD
解析：根据光电效应方程Ek=h-Wo=h-e知，图线的斜率表示普朗克常量，根据图 线斜率可得出普朗克常量：横轴截距表示最大初动能为零时的入射光频率，此时的 频率等于金属的极限频率，根据Wo=hme可求出逸出功；单位时间内逸出的光电子 数无法从图像中获知。故选项A、B、D正确，C错误。 二、实验题 8.为了解释光电效应现象，爱因斯坦提出了“光子”的概念，并给出了光电效应方 程。但这一观点一度受到质疑，密立根通过下述实验来验证其理论的正确性，实验 电路如图甲所示。 0 Vo (1)为了测量遏止电压U0与入射光频率v的关系，实验中双刀双掷开关应向 (选填“上”或“下”)闭合。 (2)如果实验所得U0-v图像如图乙所示，其中U1、v1、o为已知量，电子电荷量为 e,那么： ①只需将 与普朗克常量h进行比较，若在误差许可的范围内二者相等，则 证明“光电效应方程”是正确的： ②该实验所用光电管的K极材料的逸出功为 答案：(1)下 (2y①eu②e40 V1-Vo VI-Vo 解析：(1)测量遏止电压需要将阴极K接电源的正极，可知实验中双刀双掷开关应 向下闭合。 (2)根据爱因斯坦光电效应方程Ek=-Wo 由动能定理eU=压，得U1-名y1o 结合题图乙知k=上=“， e vi-Vo 解得普朗克常量h=eU Vi-Vo
解析:根据光电效应方程 Ek=hν-W0=hν-hνc 知,图线的斜率表示普朗克常量,根据图 线斜率可得出普朗克常量;横轴截距表示最大初动能为零时的入射光频率,此时的 频率等于金属的极限频率,根据 W0=hνc 可求出逸出功;单位时间内逸出的光电子 数无法从图像中获知。故选项 A、B、D 正确,C 错误。 二、实验题 8.为了解释光电效应现象,爱因斯坦提出了“光子”的概念,并给出了光电效应方 程。但这一观点一度受到质疑,密立根通过下述实验来验证其理论的正确性,实验 电路如图甲所示。 甲 乙 (1)为了测量遏止电压 U0 与入射光频率 ν 的关系,实验中双刀双掷开关应向 (选填“上”或“下”)闭合。 (2)如果实验所得 U0-ν 图像如图乙所示,其中 U1、ν1、ν0 为已知量,电子电荷量为 e,那么: ①只需将 与普朗克常量 h 进行比较,若在误差许可的范围内二者相等,则 证明“光电效应方程”是正确的; ②该实验所用光电管的 K 极材料的逸出功为 。 答案:(1)下 (2)① 𝑒𝑈1 𝜈1 -𝜈0 ② 𝑒𝑈1 𝜈1 -𝜈0 ν0 解析:(1)测量遏止电压需要将阴极 K 接电源的正极,可知实验中双刀双掷开关应 向下闭合。 (2)根据爱因斯坦光电效应方程 Ek=hν-W0 由动能定理 eU=Ek,得 U1= ℎ 𝑒 ν1- ℎ 𝑒 ν0 结合题图乙知 k=ℎ 𝑒 = 𝑈1 𝜈1 -𝜈0 解得普朗克常量 h= 𝑒𝑈1 𝜈1 -𝜈0
截止频率为10，则该金属的逸出功%=h0=e心0。 V1-Vo 三、计算题 9.下图电路可研究光电效应的规律。图中标有A和K的为光电管，其中K为阴 极，A为阳极。理想电流计可检测通过光电管的电流，理想电压表用来指示光电管 两端的电压。现接通电源，用光子能量为9.5εV的光照射阴极K,电流计中有示 数，若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一 位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为5.0V。现保持滑片P 位置不变。 (1)求光电管阴极材料的逸出功。 (2)若改用光子能量为12.5eV的光照射阴极K,求到达阳极A时光电子的动能的 最大值。 答案(1)4.5eV (2)3.0eV 解析：(1)电流计的读数恰好为零，此时电压表的示数为5.0V,可知光电子的最大初 动能为5.0eV 由Ek=h-Wo得Wo=hv-Ek,代入数据解得Wo=4.5eV。 (2)改用光子能量为12.5V的光照射阴极时，从阴极逸出的光电子的最大初动能 为Ek'=hv'-Wo 代入数据解得Ek'=8.0eV 则到达阳极时光电子的动能最大值为Ekm=8.0eV-5.0eV=3.0eV。 拓展提高 选择题（第1~5题为单选题，第68题为多选题） 1.关于光电效应，下列说法正确的是() A.光电子的动能越大，光电子形成的电流就越大 B.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 C.对于任何一种金属，都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才 能产生光电效应 D.用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属逸出的光电子的初动能大 答案：C 解析：单位时间经过电路的电子数越多，电流越大，而光电子的动能越大，光电子形 成的电流不一定越大，选项A错误。由爱因斯坦的光电效应方程Ek=-W%可知
截止频率为 ν0,则该金属的逸出功 W0=hν0= 𝑒𝑈1 𝜈1 -𝜈0 ·ν0。 三、计算题 9.下图电路可研究光电效应的规律。图中标有 A 和 K 的为光电管,其中 K 为阴 极,A 为阳极。理想电流计可检测通过光电管的电流,理想电压表用来指示光电管 两端的电压。现接通电源,用光子能量为 9.5 eV 的光照射阴极 K,电流计中有示 数,若将滑动变阻器的滑片 P 缓慢向右滑动,电流计的读数逐渐减小,当滑至某一 位置时电流计的读数恰好为零,读出此时电压表的示数为 5.0 V。现保持滑片 P 位置不变。 (1)求光电管阴极材料的逸出功。 (2)若改用光子能量为 12.5 eV 的光照射阴极 K,求到达阳极 A 时光电子的动能的 最大值。 答案:(1)4.5 eV (2)3.0 eV 解析:(1)电流计的读数恰好为零,此时电压表的示数为 5.0 V,可知光电子的最大初 动能为 5.0 eV 由 Ek=hν-W0 得 W0=hν-Ek,代入数据解得 W0=4.5 eV。 (2)改用光子能量为 12.5 eV 的光照射阴极时,从阴极逸出的光电子的最大初动能 为 Ek'=hν'-W0 代入数据解得 Ek'=8.0 eV 则到达阳极时光电子的动能最大值为 Ekm=8.0 eV-5.0 eV=3.0 eV。 拓展提高 选择题(第 1~5 题为单选题,第 6~8 题为多选题) 1.关于光电效应,下列说法正确的是( ) A.光电子的动能越大,光电子形成的电流就越大 B.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 C.对于任何一种金属,都存在一个“最大波长”,入射光的波长必须小于这个波长,才 能产生光电效应 D.用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属逸出的光电子的初动能大 答案:C 解析:单位时间经过电路的电子数越多,电流越大,而光电子的动能越大,光电子形 成的电流不一定越大,选项 A 错误。由爱因斯坦的光电效应方程 Ek=hν-W0 可知
光电子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，不成正比，选项B错误。 入射光的频率大于金属板的极限频率或入射光的波长小于金属板的极限波长，才 能产生光电效应，选项C正确。不可见光的频率不一定比可见光的频率大，因此 用不可见光照射金属不一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能大， 选项D错误。 2.下表给出了一些金属材料的逸出功，现用波长为400m的单色光分别照射这5 种材料，不能产生光电效应的材料最多有(h=6.6×1034Js,c=3×108m/s)( 材料 艳 钙 镁 俄 钛 逸出功W《1019J) 3.0 4.3 5.9 6.2 6.6 A.2种 B.3种 C.4种 D.5种 答案B 解析：波长为400nm的单色光的光子能量E=m=形-6.6×10-34×3x1o 400×109 J=4.95×1019J,由于光子能量小于镁、铍、钛三种材料的逸出功，根据爱因斯坦的 光电效应方程，这三种材料不能产生光电效应，故选项B正确，A、C、D错误。 3.频率为ⅴ的入射光照射某金属时发生光电效应现象。已知该金属的逸出功为 %,普朗克常量为h,电子电荷量大小为e,下列说法正确的是() A该金属的截止频率为号 B该金属的遏止电压为心 C.增强入射光，单位时间内发射的光电子数不变 D.增大入射光的频率，光电子的最大初动能不变 答案B 解析：金属的逸出功为Wo=,所以金属的截止频率为=，选项A错误；使光电 h 流减小到0的反向电压U。称为遏止电压，U=,再根据爱因斯坦的光电效应方 程，E=m-,所以该金属的遏止电压为U=,选项B正确：增强入射光，单位时 间内的光子数目会增大，发生了光电效应后，单位时间内发射的光电子数将增大， 选项C错误：由爱因斯坦的光电效应方程可知，增大入射光的频率，光电子的最大 初动能将增大，选项D错误。 4.利用如图甲所示的电路完成光电效应实验，金属的遏止电压U与入射光频率v 的关系如图乙所示，图乙中U1、v1、o均已知，电子电荷量用表示。入射光频率 为时，下列说法正确的是()
光电子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系,不成正比,选项 B 错误。 入射光的频率大于金属板的极限频率或入射光的波长小于金属板的极限波长,才 能产生光电效应,选项 C 正确。不可见光的频率不一定比可见光的频率大,因此 用不可见光照射金属不一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能大, 选项 D 错误。 2.下表给出了一些金属材料的逸出功,现用波长为 400 nm 的单色光分别照射这 5 种材料,不能产生光电效应的材料最多有(h=6.6×10-34 J·s,c=3×108 m/s)( ) 材料 铯 钙 镁 铍 钛 逸出功 W0/(10-19 J) 3.0 4.3 5.9 6.2 6.6 A.2 种 B.3 种 C.4 种 D.5 种 答案:B 解析:波长为 400 nm 的单色光的光子能量 ε=hν=h𝑐 𝜆 =6.6×10-34× 3×10 8 400×10 -9 J=4.95×10-19 J,由于光子能量小于镁、铍、钛三种材料的逸出功,根据爱因斯坦的 光电效应方程,这三种材料不能产生光电效应,故选项 B 正确,A、C、D 错误。 3.频率为 ν 的入射光照射某金属时发生光电效应现象。已知该金属的逸出功为 W0,普朗克常量为 h,电子电荷量大小为 e,下列说法正确的是( ) A.该金属的截止频率为 ℎ 𝑊0 B.该金属的遏止电压为ℎ𝜈-𝑊0 𝑒 C.增强入射光,单位时间内发射的光电子数不变 D.增大入射光的频率,光电子的最大初动能不变 答案:B 解析:金属的逸出功为 W0=hνc,所以金属的截止频率为 νc= 𝑊0 ℎ ,选项 A 错误;使光电 流减小到 0 的反向电压 Uc 称为遏止电压,Uc= 𝐸k 𝑒 ,再根据爱因斯坦的光电效应方 程,Ek=hν-W0,所以该金属的遏止电压为 Uc= ℎ𝜈-𝑊0 𝑒 ,选项 B 正确;增强入射光,单位时 间内的光子数目会增大,发生了光电效应后,单位时间内发射的光电子数将增大, 选项 C 错误;由爱因斯坦的光电效应方程可知,增大入射光的频率,光电子的最大 初动能将增大,选项 D 错误。 4.利用如图甲所示的电路完成光电效应实验,金属的遏止电压 Uc 与入射光频率 ν 的关系如图乙所示,图乙中 U1、ν1、ν0 均已知,电子电荷量用 e 表示。入射光频率 为 ν1 时,下列说法正确的是( )
U./V 0 0 v/Hz A.光电子的最大初动能Ek=U1e-vo B.由Uc-v图像可求得普朗克常量h=4e Vi-Vo C.滑动变阻器的滑片P向N端移动过程中电流表示数一定一直增加 D.把电源正负极对调之后，滑动变阻器的滑片P向N端移动过程中电流表示数一 定一直增加 答案B 解析：光电子的最大初动能为Ek=Ue,故选项A错误：根据光电效应hm=Wo+Ek,其 中%=h0,可得普朗克常量为h=已，故选项B正确；无论电源正负极如何，电流 Vi-Vo 表示数不能一直增加，故选项C、D错误。 5在光电效应实验中，四束光①、②、③、④分别照射光电管，其光电流与电压的 关系图线如图所示。下列说法正确的是( -① ② ③ ⑦ U U2 O U A.①光的频率大于②光的频率 B.①光比③光弱 C.图线与纵轴的交点是对应的饱和光电流 D.④光照射时产生的光电子的最大初动能最大 答案：A 解析：根据eU=之m2=m-W,入射光的频率越大，对应的遏止电压越大。①光的遏 止电压大于②光的遏止电压，则①光的频率大于②光的频率：遏止电压越大，对应 的最大初动能越大，④光的遏止电压较小，故④光照射时产生的光电子的最大初动
甲 乙 A.光电子的最大初动能 Ek=U1e-hν0 B.由 Uc-ν 图像可求得普朗克常量 h= 𝑈1 𝑒 𝜈1 -𝜈0 C.滑动变阻器的滑片 P 向 N 端移动过程中电流表示数一定一直增加 D.把电源正负极对调之后,滑动变阻器的滑片 P 向 N 端移动过程中电流表示数一 定一直增加 答案:B 解析:光电子的最大初动能为 Ek=U1e,故选项 A 错误;根据光电效应 hν=W0+Ek,其 中 W0=hν0,可得普朗克常量为 h= 𝑈1 𝑒 𝜈1 -𝜈0 ,故选项 B 正确;无论电源正负极如何,电流 表示数不能一直增加,故选项 C、D 错误。 5.在光电效应实验中,四束光①、②、③、④分别照射光电管,其光电流与电压的 关系图线如图所示。下列说法正确的是( ) A.①光的频率大于②光的频率 B.①光比③光弱 C.图线与纵轴的交点是对应的饱和光电流 D.④光照射时产生的光电子的最大初动能最大 答案:A 解析:根据 eUc= 1 2 mv2=hν-W0,入射光的频率越大,对应的遏止电压越大。①光的遏 止电压大于②光的遏止电压,则①光的频率大于②光的频率;遏止电压越大,对应 的最大初动能越大,④光的遏止电压较小,故④光照射时产生的光电子的最大初动
能不是最大，故选项D错误，A正确。①光和③光的遏止电压相等，故频率相等，由 于①光对应的饱和光电流较大，说明①光较强，故选项B错误。饱和光电流是电 流最大值，不是图线与纵轴的交点，故选项C错误。 6.如图所示，某种单色光射到光电管的阴极上时，电流表有示数，则() A.减小入射的单色光的频率电流表必定没有示数 B.增强单色光，电流表示数将增大 C.滑片P向左移，可能会增大电流表示数 D.滑片P向右移，电流表示数将减小，甚至为零 答案BC 解析：减小入射的单色光的频率，若单色光的频率还是大于阴极材料的极限频率， 会发生光电效应，电流表会有示数，故选项A错误。发生光电效应后，增强光照能 使光电流增大，所以电流表示数将增大，故选项B正确。电路所加电压为正向电 压，滑片P向左移，若电流未达到饱和电流，增加电压，电流表示数会增大，故选项C 正确。电路所加电压为正向电压，滑片P向右移，若电流达到饱和电流，减小电压， 电流表可能会不变，故选项D错误。 7利用如图所示的电路研究光电效应现象，其中电极K由金属钨制成，其逸出功为 4.54eV。用某一频率的紫外线照射电极K时，电极K逸出光电子的最大初动能 为5.46eV,电流表的示数为L,已知普朗克常量为6.63×1034Js。下列说法正确的 是() A.金属钨发生光电效应的极限频率约为1.096×1015Hz B.若入射光频率减半，将不发生光电效应现象 C.若入射光频率加倍，电流表的示数一定变为21 D.若入射光频率加倍，遏止电压的大小将变为15.46V 答案：AD
能不是最大,故选项 D 错误,A 正确。①光和③光的遏止电压相等,故频率相等,由 于①光对应的饱和光电流较大,说明①光较强,故选项 B 错误。饱和光电流是电 流最大值,不是图线与纵轴的交点,故选项 C 错误。 6.如图所示,某种单色光射到光电管的阴极上时,电流表有示数,则( ) A.减小入射的单色光的频率电流表必定没有示数 B.增强单色光,电流表示数将增大 C.滑片 P 向左移,可能会增大电流表示数 D.滑片 P 向右移,电流表示数将减小,甚至为零 答案:BC 解析:减小入射的单色光的频率,若单色光的频率还是大于阴极材料的极限频率, 会发生光电效应,电流表会有示数,故选项 A 错误。发生光电效应后,增强光照能 使光电流增大,所以电流表示数将增大,故选项 B 正确。电路所加电压为正向电 压,滑片 P 向左移,若电流未达到饱和电流,增加电压,电流表示数会增大,故选项 C 正确。电路所加电压为正向电压,滑片 P 向右移,若电流达到饱和电流,减小电压, 电流表可能会不变,故选项 D 错误。 7.利用如图所示的电路研究光电效应现象,其中电极 K 由金属钨制成,其逸出功为 4.54 eV。用某一频率的紫外线照射电极 K 时,电极 K 逸出光电子的最大初动能 为 5.46 eV,电流表的示数为 I,已知普朗克常量为 6.63×10-34 J·s。下列说法正确的 是( ) A.金属钨发生光电效应的极限频率约为 1.096×1015 Hz B.若入射光频率减半,将不发生光电效应现象 C.若入射光频率加倍,电流表的示数一定变为 2I D.若入射光频率加倍,遏止电压的大小将变为 15.46 V 答案:AD
解析：根据0=得，金属钨发生光电效应的极限频率约为c=454x16x1o9 6.63×1034 Hz1.096×1015Hz,故选项A正确。由光电效应方程Ek=hm-M可得v=+w= 546+450x16x10”Hz=2.4133×1015H,若入射光频率减半即为1.2066×1015H血， 6.63×1034 仍大于金属钨发生光电效应的极限频率，则仍能发生光电效应，故选项B错误。 入射光频率加倍后，若光的强弱不变，则单位时间内入射的光子数减半，即电极K 表面逸出的光电子数量减半，电流表示数变为一半，若入射光增强为原来的2倍， 则逸出的光电子数目不变，电流表的示数仍为L,故选项C错误。频率加倍前，入射 光的能量hm=Ek+W=10eV,频率加倍后，入射光能量为2hv=20eV,最大初动能为 E'=2hm-所%=15.46eV,根据Ue=E可知，遏止电压的大小为U=1546x16x109 1.6×1019 V=15.46V,故选项D正确。 8.图甲为研究光电效应的实验装置，用频率为ⅴ的单色光照射光电管的阴极K,得 到光电流I与光电管两端电压U的关系图线如图乙所示，已知电子电荷量的绝对 值为e,普朗克常量为h,则( A 乙 A.测量遏止电压Uc时开关S应扳向1 B.只增强光照时，图乙中U。的值会增大 C.只增强光照时，图乙中6的值会减小 D.阴极K所用材料的极限频率为heL h 答案：AD 解析：测量遏止电压时应在光电管两端加反向电压，即开关S应扳向“1”，故选项A 正确。由动能定理得Uc=Ek,由爱因斯坦光电效应方程Ek=hv-Wo可知，题图乙中 U的值与光照强弱无关，故选项B错误。题图乙中6的值表示饱和光电流，增强 光照时，饱和光电流增大，故选项C错误。由动能定理得Uc=Ek,由爱因斯坦光电
解析:根据 W0=hνc 得,金属钨发生光电效应的极限频率约为 νc= 4.54 ×1.6×10 -19 6.63 ×10 -34 Hz=1.096×1015 Hz,故选项 A 正确。由光电效应方程 Ek=hν-W0 可得 ν= 𝐸k +𝑊0 ℎ = (5.46+4.54)×1.6×10 -19 6.63 ×10 -34 Hz=2.413 3×1015 Hz,若入射光频率减半即为 1.206 6×1015 Hz, 仍大于金属钨发生光电效应的极限频率,则仍能发生光电效应,故选项 B 错误。 入射光频率加倍后,若光的强弱不变,则单位时间内入射的光子数减半,即电极 K 表面逸出的光电子数量减半,电流表示数变为一半,若入射光增强为原来的 2 倍, 则逸出的光电子数目不变,电流表的示数仍为 I,故选项 C 错误。频率加倍前,入射 光的能量 hν=Ek+W0=10 eV,频率加倍后,入射光能量为 2hν=20 eV,最大初动能为 Ek'=2hν-W0=15.46 eV,根据 Ue=Ek'可知,遏止电压的大小为 U=15.46×1.6×10 -19 1.6 ×10 -19 V=15.46 V,故选项 D 正确。 8.图甲为研究光电效应的实验装置,用频率为 ν 的单色光照射光电管的阴极 K,得 到光电流 I 与光电管两端电压 U 的关系图线如图乙所示,已知电子电荷量的绝对 值为 e,普朗克常量为 h,则( ) 甲 乙 A.测量遏止电压 Uc 时开关 S 应扳向“1” B.只增强光照时,图乙中 Uc 的值会增大 C.只增强光照时,图乙中 I0 的值会减小 D.阴极 K 所用材料的极限频率为ℎ𝜈-𝑒𝑈c ℎ 答案:AD 解析:测量遏止电压时应在光电管两端加反向电压,即开关 S 应扳向“1”,故选项 A 正确。由动能定理得 eUc=Ek,由爱因斯坦光电效应方程 Ek=hν-W0 可知,题图乙中 Uc 的值与光照强弱无关,故选项 B 错误。题图乙中 I0 的值表示饱和光电流,增强 光照时,饱和光电流增大,故选项 C 错误。由动能定理得 eUc=Ek,由爱因斯坦光电
效应方程Ek=h-W可得o=hm-eU,则阴极K所用材料的极限频率为e== neU故选项D正确。 h 挑战创新 如图所示，电源的电动势为E,内阻不计，K为光电管的阴极。闭合开关S,将波长 为1的激光射向阴极，产生了光电流。调节滑片P,当电压表示数为U0时，光电流 恰好减小到零，已知普朗克常量为h,电子电荷量为e,真空中光速为c。求： (1)入射激光光子的动量p, (2)从阴极K发出光电子的最大初动能Ek; (3)增大入射激光的频率，在能测出对应的遏止电压的情况下，入射激光频率的最 大值ym。 答案：(1片(2)eU6(B片+E-Uo) 解析（山）油得p会 (2)根据动能定理有-eU0=0-Ek 则Ek=eUo. (3)设阴极K的逸出功为Wo,遏止电压为Uo,有eUo=h5Wo 遏止电压最大为E时，对应入射光的频率最大，则eE=hm-Wo 联立解得m=无+{E-U0). h
效应方程 Ek=hν-W0 可得 W0=hν-eUc,则阴极 K 所用材料的极限频率为 νc= 𝑊0 ℎ = ℎ𝜈-𝑒𝑈c ℎ ,故选项 D 正确。 挑战创新 如图所示,电源的电动势为 E,内阻不计,K 为光电管的阴极。闭合开关 S,将波长 为 λ 的激光射向阴极,产生了光电流。调节滑片 P,当电压表示数为 U0 时,光电流 恰好减小到零,已知普朗克常量为 h,电子电荷量为 e,真空中光速为 c。求: (1)入射激光光子的动量 p; (2)从阴极 K 发出光电子的最大初动能 Ek; (3)增大入射激光的频率,在能测出对应的遏止电压的情况下,入射激光频率的最 大值 νm。 答案:(1)ℎ 𝜆 (2)eU0 (3)𝑐 𝜆 + 𝑒 ℎ (E-U0) 解析:(1)由 λ= ℎ 𝑝 得 p= ℎ 𝜆。 (2)根据动能定理有 -eU0=0-Ek 则 Ek=eU0。 (3)设阴极 K 的逸出功为 W0,遏止电压为 U0,有 eU0=h𝑐 𝜆 -W0 遏止电压最大为 E 时,对应入射光的频率最大,则 eE=hνm-W0 联立解得 νm= 𝑐 𝜆 + 𝑒 ℎ (E-U0)