题目内容
[物理-选修3-5](1)关于光电效应,下列说法正确的是______(填入选项前的字母,有填错的不得分)
A.极限频率越大的金属材料逸出功越大
B.只要光照射的时间足够长,任何金属都能产生光电效应
C.从金属表面出来的光电子的最大初动能越大,这种金属的逸出逸出功越小
D.入射光的光强一定时,频率越高,单位时间内逸出的光电子数
(2)两个质量分别为M1和M2的劈A和B,高度相同,放在光滑水平面上.A和B的倾斜面都是光滑曲面,曲面下端与水平相切,如图所示.一质量为m的物体块位于劈A的倾斜面上,距水平面的高度为h.物块从静止开始滑下,然后又滑上劈B.求物块在B上能够达到的是大高度.
【答案】分析:(1)金属材料逸出功W=hγc,与极限频率成正比.发生光电效应的条件是入射光的频率大于极限频率,根据光电效应方程可知最大初动能与入射光频率的关系.
(2)物块从A上下滑过程中,物块与A组成的系统机械能守恒,水平方向动量守恒,根据两大守恒定律求出物块滑离A后速度的大小.物块滑上B的过程中,当两个物体的速度相同时,物块在B上上升到最大高度,由物块和B组成的系统机械能守恒,水平方向动量也守恒,即可求得物块在B上能够达到的最大高度.
解答:解:(1)A、根据W=hγc知,极限频率越大的金属材料逸出功越大.故A正确.
B、发生光电效应的条件是入射光的频率大于极限频率,与入射光照射的时间无关.故B错误.
C、根据光电效应方程Ek=hγ-W知,光电子的最大初动能与入射光的频率和逸出功两个因素有关,光电子的最大初动能越大,这种金属的逸出逸出功不一定越小,也可能是因为入射光的频率高的缘故.故C错误.
D、光的强度影响的是单位时间发出光电子数目,与入射光的强度无关.故D错误.
故选A
(2)设物块到达劈A的底端时,物块和A的速度大小分别为v和V,由机械能守恒和动量守恒得
mgh=
mv2+
①
M1V-mv=0 ②
解得,v=
设物块在劈B上达到的最大高度为H,此时物块和B的共同速度大小为V',对物块与B组成的系统,由机械能守恒和水平方向动量守恒得
mgH+
=
mv2 ③
mv=(M2+m)V'④
联立得 H=
故答案为:(1)A
(2)物块在B上能够达到的是大高度为
.
点评:第1题关键要掌握光电效应的规律.第2题首先要分析物体的运动过程,确定研究对象,第一个过程以物块与A为研究对象,第二过程以物块与A为研究对象;其次根据系统的机械能守恒和水平方向动量守恒,就很容易解答.
(2)物块从A上下滑过程中,物块与A组成的系统机械能守恒,水平方向动量守恒,根据两大守恒定律求出物块滑离A后速度的大小.物块滑上B的过程中,当两个物体的速度相同时,物块在B上上升到最大高度,由物块和B组成的系统机械能守恒,水平方向动量也守恒,即可求得物块在B上能够达到的最大高度.
解答:解:(1)A、根据W=hγc知,极限频率越大的金属材料逸出功越大.故A正确.
B、发生光电效应的条件是入射光的频率大于极限频率,与入射光照射的时间无关.故B错误.
C、根据光电效应方程Ek=hγ-W知,光电子的最大初动能与入射光的频率和逸出功两个因素有关,光电子的最大初动能越大,这种金属的逸出逸出功不一定越小,也可能是因为入射光的频率高的缘故.故C错误.
D、光的强度影响的是单位时间发出光电子数目,与入射光的强度无关.故D错误.
故选A
(2)设物块到达劈A的底端时,物块和A的速度大小分别为v和V,由机械能守恒和动量守恒得
mgh=
M1V-mv=0 ②
解得,v=
设物块在劈B上达到的最大高度为H,此时物块和B的共同速度大小为V',对物块与B组成的系统,由机械能守恒和水平方向动量守恒得
mgH+
mv=(M2+m)V'④
联立得 H=
故答案为:(1)A
(2)物块在B上能够达到的是大高度为
点评:第1题关键要掌握光电效应的规律.第2题首先要分析物体的运动过程,确定研究对象,第一个过程以物块与A为研究对象,第二过程以物块与A为研究对象;其次根据系统的机械能守恒和水平方向动量守恒,就很容易解答.
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