题目内容

19．某同学采用如图所示的实验装置来研究光电效应现象．当用某单色光照射光电管的阴极K时，会发生光电效应现象．闭合开关S，在阳极A和阴极K之间加上反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压，直至电流计中电流恰为零，此电压表的电压值U称为遏止电压，根据遏止电压，可以计算出光电子的最大初动能Ekm．现分别用频率为ν1和ν2的单色光照射阴极，测量到遏止电压分别为U1和U2，设电子质量为m，电荷量为e，则下列关系式中正确的是（　　）
A．用频率为ν1的光照射时，光电子的最大初速度v=$\sqrt{\frac{2e{U}_{1}}{m}}$
B．阴极K金属的逸出功W0=hν1-eU1
C．阴极K金属的极限频率νc=$\frac{{U}_{1}{v}_{2}-{U}_{2}{v}_{1}}{{U}_{1}-{U}_{2}}$
D．普朗克常数h=$\frac{e（{U}_{1}-{U}_{2}）}{{v}_{2}-{v}_{1}}$

分析 根据动能定理求光电子的最大初速度；根据爱因斯坦光电效应方程求金属的逸出功和普朗克常量h；由W=hγ0求金属的极限频率．

解答 解：A、光电子在电场中做减速运动，根据动能定理得：-eU1=0-$\frac{1}{2}m{v}_{m}^{2}$，
则得光电子的最大初速度vm=$\sqrt{\frac{2e{U}_{1}}{m}}$，故A正确；
BD、根据爱因斯坦光电效应方程得：
hγ1=eU1+W，hγ2=eU2+W，
得金属的逸出功为：W=hγ1-eU1．
联立得：h=$\frac{e（{U}_{1}-{U}_{2}）}{{γ}_{1}-{γ}_{2}}$．故B正确，D错误；
C、阴极K金属的极限频率${γ}_{0}=\frac{W}{h}$=$\frac{{U}_{1}{γ}_{2}-{U}_{2}{γ}_{1}}{{U}_{1}-{U}_{2}}$，故C正确．
故选：ABC．

点评 解决本题的关键掌握光电效应方程，知道最大初动能与遏止电压的关系．

练习册系列答案
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11．关于动能、势能和机械能，下列说法中正确的是（　　）
A．速度较大的物体动能一定较大B．机械能大的物体动能不一定大
C．质最较大的物体重力势能一定较大D．位置较高的物体重力势能一定较大
10．在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用米尺测量金属丝的长度L=0.91m．金属丝的电阻大约为10Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．

（1）从图1中读出金属丝的直径为0.520mm．
（2）在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测的电阻丝外，还有如下供选择的实验器材：
A．直流电源：电动势约6V，内阻3Ω；
B．电流表A1：量程0～0.6A，内阻2Ω；
C．电流表A2：量程0～2mA，内阻100Ω；
D．电压表V：量程0～15V，内阻500Ω；
E．变阻箱值电阻R0，最大值2900Ω；
F．滑动变阻器R1：最大阻值15Ω；
G．滑动变阻器R2：最大阻值100Ω；
H．开关、导线等．
在可供选择的器材中，应该选用的电流表是B（填写序号），应该选用的其它器材是ACEFH（填写序号）．
（3）根据所选的器材，在图2中画出实验电路图．
（4）若根据伏安法测出电阻丝的电阻为Rx=10Ω，则这种金属材料的电阻率为2.3×10-6Ω•m（保留二位有效数字）
（5）测量过程中严格按照操作程序进行，但Rx的测量值比真实值略微偏小，具体原因是电压表分流．
7．如图所示，小球自a点由静止开始自由下落，落到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a→b→c的运动过程中（　　）
A．小球的机械能守恒B．小球和弹簧组成的系统机械能守恒
C．小球在b点时动能最大D．小球的动能减小
14．如图所示为一传送带装置模型，固定斜面的倾角为θ=37°，底端经一长度可忽略的光滑圆弧与足够长的水平传送带相连接，可视为质点的物体质量m=3kg，从高h=1.2m的斜面上由静止开始下滑，它与斜面的动摩擦因数μ1=0.25，与水平传送带的动摩擦因数μ2=0.4，已知传送带以υ=5m/s的速度逆时针匀速转动，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2，不计空气阻力．求：

（1）物体第一次下滑到斜面底端时的速度大小；
（2）物体从滑上传送带到第一次离开传送带的过程中与传送带间的摩擦生热值；
（3）从物体开始下滑到最终停止，物体在斜面上通过的总路程；（提示：物体第一次滑到传送带上运动一段时间以后又回到了斜面上，如此反复多次后最终停在斜面底端．）
4．一个物块从某一高度的O处自由落下，落到直立于地面上的轻弹簧上，如图所示．在A处物块开始与轻弹簧接触，运动到B处时，物块速度减为零，然后被弹回，弹簧一直处在弹性限度内，则下面说法中正确的是（　　）
A．物块从A向下运动到B的过程中，物块的动能不断减小
B．物块A向下运动到B的过程中，物块重力势能的减小量等于弹簧弹性势能的增加量
C．物块从O向下运动到B的过程中，物块重力势能的减小量等于弹簧弹性势能的增加量
D．物块从O向下运动到B的过程中，物块、弹簧、地球组成的系统机械能守恒
11．如图所示，在竖直平面内有一个半径为R的圆弧轨道．半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A正上方P点由静止开始自由下落，之后无碰撞地进入圆弧轨道，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力，已知AP=2R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中（　　）
A．机械能减少mgRB．重力做功mgR
C．合外力做功mgRD．克服摩擦力做功$\frac{1}{2}$mgR
8．质量为M的人抓住长为L的轻绳，绳的另一端系着质量为m的小球，现让小球在竖直平面内做圆周运动，当球通过最高点时速度为v，则此时人对地面的压力大小为（M+m）g-m$\frac{{v}^{2}}{L}$．
9．如图所示，AB为固定在竖直平面内的$\frac{1}{4}$光滑圆弧轨道，其半径为R=0.8m．轨道的B点与光滑水平地面相切，质量为m=0.2kg的小球由A点静止释放，g取10m/s2．求：
（1）小球滑到最低点B时，小球速度v的大小；
（2）小球刚到达最低点B时，轨道对小球支持力FN的大小；
（3）小球通过光滑的水平面BC滑上固定曲面CD，恰能到达最高点D，D到地面的高度为h=0.6m，小球在曲面CD上克服摩擦力所做的功Wf是多少？

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