Question

【题目】能量的转化和守恒定律是自然界中最重要的一条普遍规律。

（1）在光电效应实验中，一个电子在短时间内能吸收到一个光子的能量，从金属表面逸出。金属表面的电子逸出具有最大动能，一般不易测量，经常借助于转化的思想，通过测量遏止电压间接得出。已知入射光的频率，金属材料的截止频率，光电子的电荷量，普朗克常量。根据光电效应方程，请写出遏止电压与入射光频率的关系式；

（2）如图所示，平滑轨道固定在竖直平面内，其表面光滑，在点与高度为粗糙的水平轨道相切，滑块从高度为的斜坡上处静止滑下，与处的滑块发生对心弹性碰撞，碰后滑块滑上右侧水平轨道，此过程中滑块一直未脱离右侧轨道，沿滑行一段距离后停止。已知的质量均为，滑块与间的动摩擦因数为，重力加速度为。求：

a.滑块到达点的动能；

b.若增大的值，但仍保持滑块一直不脱离轨道，则滑块在段滑行的距离也随之变化。请推导与的关系式，并作出图像且指出横截距物理量的意义；

c.对比两实例，光电效应中的逸出功对应于该过程的哪个表达式？

Answer 1

【答案】（1）（2）a. b.；图见解析；H0 c. mgH0

【解析】

（1）根据光电效应方程可得： 又，

解得

（2）a.滑块M由A点到B点，由机械能守恒：

MN碰撞过程，由动量守恒和能量守恒关系可知：

解得v1=0，v2=v0

滑块N从B到C由机械能守恒：

b.滑块N从C点向右滑动x后停止，则由动能定理：

即，即 ，则作出x-H 图像的横截距表示H0，图像如图：

c.对比两实例，光电效应中的逸出功对应于该过程的mgH0