4.2 光电效应 课后作业（word版含答案）

第四章 原子结构和波粒二象性
2 光电效应
1.在演示光电效应的实验中,原来不带电的一块锌板与验电器相连,用弧光灯照射锌板时,验电器的指针张开一个角度,如图所示,这时 (　　)
A.锌板带正电,指针带负电 B.锌板带正电,指针带正电
C.锌板带负电,指针带正电 D.锌板带负电,指针带负电
2.某单色光照射某金属时不能产生光电效应,则下述措施中可能使该金属产生光电效应的是 (　　)
A.延长光照时间 B.使用更强的光照射
C.换用波长较短的光照射 D.换用频率较低的光照射
3.(多选)关于光电效应的规律,下列说法正确的是 (　　)
A.只有入射光的波长大于金属的极限波长时,光电效应才能发生
B.光电子的最大初动能可以通过遏止电压来确定
C.发生光电效应的时间一般都不大于10-9 s
D.用某种光照射金属,发生光电效应时,单位时间内从金属表面逸出的光电子数与入射光的强弱有关
4.在光电效应实验中,用单色光照射某种金属表面,有光电子逸出,则光电子的最大初动能取决于入射光的 (　　)
A.频率　　　　B.强度 C.照射时间 D.光子数目
5.(多选)一束绿光照射某金属发生了光电效应,则下列说法正确的是(　　)
A.若增强绿光,则逸出的光电子数增加
B.若增强绿光,则逸出的光电子的最大初动能增加
C.若改用紫光照射,则可能不会发生光电效应
D.若改用紫光照射,则逸出的光电子的最大初动能增大
6.(多选)在光电效应的四条规律中,光的电磁理论不能解释的有 (　　)
A.入射光的频率必须大于被照金属的截止频率才能产生光电效应
B.光电子的最大初动能与入射光强弱无关,只随入射光频率的增大而增大
C.入射光照射到金属上时,光电子的发射几乎是瞬时的,一般不超过10-9 s
D.当入射光频率大于截止频率时,光电流与入射光强度成正比
7.有关光的波粒二象性,下列说法正确的是 (　　)
A.有的光是波,有的光是粒子
B.光子与电子是同样的一种粒子
C.光的波长越长,其波动性越显著;波长越短,其粒子性越显著
D.大量光子的行为往往显示出粒子性
8.(多选)下图是某金属在光的照射下,光电子最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图像,由图像可知 (　　)
A.该金属的逸出功等于E
B.该金属的逸出功等于hνc
C.入射光的频率为νc时,产生的光电子的最大初动能为E
D.入射光的频率为2νc时,产生的光电子的最大初动能为2E
9.(多选)产生光电效应时,关于逸出光电子的最大初动能Ek,下列说法正确的是 (　　)
A.对于同种金属,Ek与照射光的强弱无关
B.对于同种金属,Ek与照射光的波长成反比
C.对于同种金属,Ek与照射光的时间成正比
D.对于同种金属,Ek与照射光的频率是线性关系
10.用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的表面使其发生光电效应,可得到光电子最大初动能Ek随入射光频率ν变化的Ek-ν图像,已知钨的逸出功是4.54 eV,锌的逸出功是3.34 eV,若将二者的图线画在同一个Ek-ν坐标系中,用实线表示钨、虚线表示锌,则正确反映这一过程的是 (　　)
A B C D
11.下图为光电管的使用原理图,已知有波长为λ0的光照射到阴极K上,电路中有光电流,则 (　　)
A.若有波长为λ(λ<λ0)的光照到阴极K上,电路中一定没有光电流
B.用波长为λ0的光照射阴极K,保持光电管两极间电压不变,增强该单色光,则光电流增大
C.增加电路中电源电压,电路中的光电流一定增大
D.减弱波长为λ0的光,则电路中的光电流减小,最终会为0
12.在光电效应实验中,飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线,如图所示.可判断出 (　　)
A.甲光的频率大于乙光的频率
B.乙光的波长大于丙光的波长
C.乙光对应的截止频率大于丙光对应的截止频率
D.甲光对应的光电子最大初动能大于丙光对应的光电子最大初动能
13.如图所示,当开关S断开时,用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极,发现电流表读数不为0,合上开关,调节滑动变阻器,发现当电压表读数小于0.6 V时,电流表读数仍不为0;当电压表读数大于或等于0.6 V时,电流表读数为0,由此可知,阴极材料的逸出功为 (　　)
A.1.9 eV B.0.6 eV
C.2.5 eV D.3.1 eV
14.以往我们认识的光电效应是单光子光电效应,即一个电子在极短时间内只能吸收一个光子而从金属表面逸出,强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识,用强激光照射金属,由于其光子密度极大,一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能,从而形成多光子光电效应,这已被实验证实.光电效应实验装置示意图如图所示,用频率为ν的普通光源照射阴极K,没有发生光电效应,换用同样频率ν的强激光照射阴极K,则发生了光电效应;此时,若加上反向电压U,即将阴极K接电源正极,阳极A接电源负极,在K、A之间就形成了使光电子减速的电场.已知W为逸出功,h为普朗克常量,e为电子电荷量.逐渐增大U,光电流会逐渐减小,当光电流恰好减小到0时,所加反向电压U可能是下列的 (　　)
A.U=- B.U=-
C.U=2hν-W D.U=-
15.在光电效应实验中,某金属的截止频率对应的波长为λ0,该金属的逸出功为　　　　.若用波长为λ(λ<λ0)的单色光做实验,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.
16.小明用光电管观测光电效应现象,实验装置示意图如图甲所示.已知普朗克常量h=6.63×10-34 J·s.(计算结果保留三位有效数字)
甲 乙
(1)图甲中电极A为光电管的什么极
(2)实验中测得某金属的遏止电压Uc与入射光频率ν之间的关系如图乙所示,则该金属的截止频率νc和逸出功W0分别是多少
(3)若实验中入射光的频率ν=7.0×1014 Hz,则产生的光电子的最大初动能Ek是多少
1.B
2.C
3.(多选)BCD
4.A
5.(多选)AD
6.(多选)ABC
7.C
8.(多选)AB
9.(多选)AD
10.B
11.B
12.B
13.A
14.B
15.W0=hν0=h,eUc=Ek,且Ek=hν-W0,故Uc=-=.
答案:　
16.(1)由光电管的结构知,A为阳极.
(2)Uc-ν图像中横轴的截距表示金属的截止频率,则νc=5.2×1014 Hz,
逸出功W0=hνc=3.45×10-19 J.
(3)由爱因斯坦的光电效应方程得Ek=hν-W0=1.19×10-19 J.
答案:(1)阳极　(2)5.2×1014 Hz　3.45×10-19 J (3)1.19×10-19 J