[题目]双金属板由两块擦亮的银和锂厚平板组成.把板放在真空中.先用波长为(大于银的极限波长.但小于锂的极限波长)的单紫色光垂直照在银面镜上.再将板翻过180°.则作用在板上的力变化多少倍?假设落在锂表面上的光子中引起光电效应的光子占所有光子数的比例为.且光电子都以最大可能速度垂直平面飞出.锂的逸出功为.电子的质量为. 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】双金属板由两块擦亮的银和锂厚平板组成，把板放在真空中，先用波长为（大于银的极限波长，但小于锂的极限波长）的单紫色光垂直照在银面镜上，再将板翻过180°，则作用在板上的力变化多少倍？假设落在锂表面上的光子中引起光电效应的光子占所有光子数的比例为，且光电子都以最大可能速度垂直平面飞出，锂的逸出功为，电子的质量为.

【答案】

【解析】

设在时间内有个光子射在板面上，每个光子能量、动量. 由于小于银的逸出功，所有光子都被镜面反射，传给板的总冲量为，则对板的作用力为.

当板翻过来后，光子开始从锂表面打出光电子. 根据爱因斯坦光电效应方程可求得光电子的速度为.

每个逸出的光电子传递给板的动量. 因此，当光照射时锂表面受到的作用力为

（对于公式中的第1项，我们忽略了光子被吸收而没有被反射部分引起的作用力）

于是.

光子有能量，亦有动量. 光照射在物体上时，相当于流体连续作用在物体上的情形，由此产生作用力，通常称为光压，光压通常作为命题背景出现在竞赛试题中，本题只是这方面的示例.在本题的模型中，应该有，力的增大是由于光电子动量比打出光电子的光子的动量大许多倍.

练习册系列答案

（1）除了图中的器材外还需要_________。

A．秒表 B．刻度尺 C．天平 D．弹簧秤 E．游标卡尺

（2）下列关于实验的一些要求必要的是______。

A．两个小球的质量应满足m1<m2

B．实验中重复多次让A球从斜槽上释放，应特别注意让A球从同一位置由静止释放

C．斜槽轨道的末端必须调整水平

D．需要测出轨道末端到水平地面的高度

E．用半径尽量小的圆把10个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置

（3）在某次实验中，测量出两个小球的质量m1、m2，记录的落点平均位置M、N几乎与OP在同一条直线上，测量出三个落点位置与O点距离OM、OP、ON的长度。在实验误差允许范围内，若满足关系____________________，则可以认为两球碰撞前后在OP方向上的总动量守恒；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足关系式_______________________。(用测量的量表示)

【题目】在用落体法“验证机械能守恒定律”实验中

（1）图中释放纸带的操作正确的是（____）

（2）甲同学按照正确的步骤操作，利用纸带算出重物重力势能的减少量△Ep往往略大于动能的增加量△Ek，这是因为_________________________________________________；

（3）乙同学设计如图所示实验装置验证机械能守恒定律：通过电磁铁控制一小铁球从A点自由下落，铁球下落过程中经过光电门B时，计时器（图中未画出）记录挡光时间t，用刻度尺测出AB之间的距离h，已知小铁球的直径为d，当地重力加速度为g，当题中所给的d、t、h、g满足关系式_____________________________，即可验证小铁球下落过程中机械能守恒。