题目内容
3．
（1）小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意图如图甲所示，实验中测得铷的遏制电压Uc与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，已知普朗克常量h=6.63×10-34J•s．结果均保留3位有效数字．①求铷的截止频率ve；
②如果实验中入射光的频率v=7.0×1014Hz，求产生的光电子的最大初动能Ekm．
（2）静止的钒俘获内层轨道电子后生成新核钛，并放出能量为e的中微子，中微子以光速c运行，已知普朗克常量为h，求新核钛动量的大小．
分析 （1）①光电子从金属板上射出后被电场加速，根据光电效应方程Ekm=hv-W0和eUC=EKm得出遏止电压Uc与入射光频率v的关系式，求解铷的截止频率ve；
②根据光电效应方程：EK=hv-W0直接进行求解光电子的最大初动能Ekm．
（2）根据e=hν释放的能量，根据动量守恒定律，结合p=$\frac{h}{λ}$，求出新核钛动量的大小
解答 解：（1）①电子从金属板上射出后被电场加速，由Ekm=hv-W0和eUC=EKm得：
eUC=hv-W0
因此当遏制电压为零时，hvc=W0，
根据图象可知，铷的截止频率 νC=5.15×1014Hz
②根据hvc=W0，可求出该金属的逸出功大小 W0=6.63×10-34×5.15×1014=3.41×10-19J．
如果实验中入射光的频率 ν=7.00×1014 Hz，则产生的光电子的最大初动能为：
Ekm=hv-W0=6.63×10-34×7.00×1014-6.63×10-34×5.15×1014≈1.23×10-19J．
（2）释放的中微子的能量为 e=hν，
对应的动量 p=$\frac{h}{λ}$
光的速度与波长关系 ν=$\frac{c}{λ}$
核反应过程遵守动量守恒，则 p′=p
联立解得：新核钛动量的大小 p′=$\frac{e}{c}$
答：
（1）①铷的截止频率ve是5.15×1014Hz．
②如果实验中入射光的频率v=7.0×1014Hz，产生的光电子的最大初动能Ekm是1.23×10-19J．
（2）新核钛动量的大小为$\frac{e}{c}$．
点评 解决光电效应问题，要知道这类问题往往是光电效应方程与动能定理的综合，注意分两个过程研究．
天天向上一本好卷系列答案
小学生10分钟应用题系列答案| A． | 经过时间2T后，这块矿石中基本不再含有$\underset{238}{92}$U了 | |
| B． | 经过时间2T后，矿石中的$\underset{238}{92}$U有$\frac{m}{2}$未发生衰变 | |
| C． | 经过时间2T后，该矿石的质量剩下$\frac{M}{2}$ | |
| D． | 经过时间3T后，矿石中$\underset{238}{92}$U的质量还剩$\frac{m}{8}$ |
| A． | 测量小车运动的加速度 | B． | 平衡摩擦力 | ||
| C． | 测量小车运动的速度 | D． | 测量木板倾斜的角度 |
受啤酒在较高压强下能够溶解大量二氧化碳得启发，科学家设想了减低温室效应得“中国办法”：用压缩机将二氧化碳送入深海底，由于海底压强很大，海水能够溶解大量得二氧化碳使其永久储存起来，这样就为温室气体找到了一个永远的“家”．现将过程简化如下：在海平面上，开口向上、导热良好的气缸内封存有一定量的CO2气体，用压缩机对活塞施加竖直向下的压力F，此时缸内气体体积为V0、温度为T0．保持F不变，将该容器缓慢送入温度为T、距海平面深为h的海底．已知大气压强为P0，活塞横截面为S，海水的密度为P，重力加速度为g．不计活塞质量，缸内的CO2始终可视为理想气体，求：| A． | 0.25 m/s | B． | 0.50 m/s | C． | 0.05 m/s | D． | 2.5 m/s |
如图所示A、B、C三个物体放在旋转圆台上，A、B与台面间动摩擦因数均为μ，C与台面间动摩擦因数为2μ，A、C的质量均为m，B质量为2m，A、B离轴为R，C离轴为2R，则当圆台匀速旋转时，（设A、B、C都没有滑动）（ ）| A． | C物的向心加速度最大 | |
| B． | A物所受静摩擦力最小 | |
| C． | 当圆台转速缓慢增加时，C比A先滑动 | |
| D． | 当圆台转速缓慢增加时，B比A先滑动 |
| A． | 电磁波和其他可见光一样，也能产生衍射现象 | |
| B． | 水中蓝光的传播速度比红光的慢 | |
| C． | 若用某光照射金属时恰好能发生光电效应，则用另一频率更大的光照射该金属时就不能发生光电效应 | |
| D． | 分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽 | |
| E． | 一束白光从空气射入玻璃三棱镜后形成彩色条纹，是因为玻璃三棱镜吸收了白光中的一些色光 |