题目内容
10．如图甲所示为研究发生光电效应时通过光电管上的电流随电压变化的电路，用频率为υ的单色光照射阴极K时，能发生光电效应，改变光电管两端的电压，测得电流随电压变化的图象如图乙所示，已知电子的带电荷量为-e，真空中的光速为c，普朗克常量为h．
①从阴极K逸出光电子的最大初动能Ek=eUC，阴极K的极限频率υ0=v-$\frac{e{U}_{C}}{h}$；
②若用上述单色光照射一群处于基态的氢原子，恰能使氢原子跃迁到n=4的激发态，氢原子处于基态时的能量E1=$\frac{16}{15}hv$（已知氢原子n级上的能量En与基态的能量满足En=$\frac{{E}_{1}}{{π}^{2}}$）．
分析 ①根据图乙可知遏止电压，结合动能定理求出光电子的最大初动能，根据光电效应方程求出阴极K的极限频率．
②根据吸收的能量等于两能级间的能级差，求出氢原子处于基态的能量．
解答 解：①由图乙，根据动能定理可知-eUC=0-Ek
解得：Ek=eUC
根据爱因斯坦光电效应有：Ek=hυ-W0
又W0=hv0
解得：v0=v-$\frac{e{U}_{C}}{h}$．
②在原子跃迁过程中，根据能量守恒定律有：
hv=△E=E4-E1=（$\frac{1}{{4}^{2}}$-1）E
解得：E1=$\frac{16}{15}hv$．
故答案为：①eUC，v-$\frac{e{U}_{C}}{h}$；②$\frac{16}{15}hv$
点评 本题考查了光电效应和能级跃迁的综合运用，知道光电子最大初动能与遏止电压的关系，掌握光电效应方程，明确能级跃迁辐射或吸收的能量等于两能级间的能级差即可轻松解答．
练习册系列答案
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交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动．一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积S=0.05m2，线圈转动的频率为50Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度B=$\frac{\sqrt{2}}{10π}$ T．为用此发电机所发出交变电流带动两个标有“220V，440W”的电机正常工作，需在发电机的输出端a、b与电机之间接一个理想变压器，电路如图所示，求：
1．
如图是一顶搭在水平地面上的简易帐篷的骨架，骨架由一根立杆OO′和三条绳索AO、BO、CO构成，三条绳索的长度都为L，地面上的三个固定桩A、B、C之间的距离也均等于L，三条绳索绷紧后，立杆对结点O的支持力为F，己知三条绳索上的张力大小都相等，不计绳索的重力，则每条绳索上的张力大小为（ ）
如图是一顶搭在水平地面上的简易帐篷的骨架，骨架由一根立杆OO′和三条绳索AO、BO、CO构成，三条绳索的长度都为L，地面上的三个固定桩A、B、C之间的距离也均等于L，三条绳索绷紧后，立杆对结点O的支持力为F，己知三条绳索上的张力大小都相等，不计绳索的重力，则每条绳索上的张力大小为（ ）| A． | $\frac{\sqrt{3}}{3}$F | B． | $\frac{\sqrt{6}}{2}$F | C． | $\frac{\sqrt{6}}{3}$F | D． | $\frac{\sqrt{6}}{6}$F |
18．一行星绕恒星做圆周运动．由天文观测可得，其运行角速度为ω，速度为v，引力常量为G，则（ ）
| A． | 恒星的质量为$\frac{v^3}{2ωG}$ | B． | 行星运动的轨道半径为$\frac{v}{ω}$ | ||
| C． | 恒星的质量为$\frac{v^3}{ωG}$ | D． | 行星运动的加速度为vω |
5．某人在地面上最多可举起50kg的物体，某时他在竖直向上运动的电梯中最多举起了60kg的物体，据此判断此电梯加速度的大小和方向（g=10m/s2）（ ）
| A． | 2m/s2 竖直向上 | B． | $\frac{5}{3}$m/s2竖直向上 | C． | 2m/s2 竖直向下 | D． | $\frac{5}{3}$m/s2竖直向下 |
15．一个质量为m的物体，在吊绳拉力的作用下，沿竖直方向由静止开始以加速度a匀速上升了ts，则在这一过程中，该物体增加的机械能为（ ）
| A． | $\frac{1}{2}$ma2t2 | B． | $\frac{1}{2}$mgat2 | C． | $\frac{1}{2}$m（g+a）at2 | D． | $\frac{1}{2}$mg2t2 |
2．图（b）中A、B为两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置．A线圈中通有如图（a）所示的交流电i，则（ ）
| A． | 在t1到t2时间内A、B两线圈相斥 | B． | 在t2到t3时间内A、B两线圈相斥 | ||
| C． | t1时刻两线圈间作用力最大 | D． | t2时刻两线圈间作用力最大 |
19．
如图所示，在直角三角形abc内，有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B．在a点有一个粒子发射源，可以沿ab方向源源不断地发出速率不同、电荷量为q（q＞0）、质量为m的同种粒子．已知∠a=60°，ab=L，不计粒子的重力，下列说法正确的是（ ）
如图所示，在直角三角形abc内，有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B．在a点有一个粒子发射源，可以沿ab方向源源不断地发出速率不同、电荷量为q（q＞0）、质量为m的同种粒子．已知∠a=60°，ab=L，不计粒子的重力，下列说法正确的是（ ）| A． | 在磁场中通过的弧长越长的粒子在磁场内运动的时间越长 | |
| B． | 从ac边中点射出的粒子，在磁场中的运动时间为$\frac{2πm}{3qB}$ | |
| C． | 从ac边射出的粒子的最大速度值为$\frac{2qBL}{3m}$ | |
| D． | bc边界上只有长度为L的区域可能有粒子射出 |