①求氢原子辐射的光子能量。
②氢原子辐射的光子照射逸出功为3.34eV的锌板时,求逸出光电子的最大初动能。 【答案】①10.2eV ②6.86eV 【解析】 试题分析:①②
考点:波尔理论
【名师点睛】此题考查了波尔理论;关键是知道辐射光子的能量等于两个能级的能级差;知道光电效应方程的表达式. 三、不定项选择题
1.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
eV
A.用频率为ν1的光照射时,光电子的最大初速度v=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=D.普朗克常数h=【答案】ABD
【解析】光电子在电场中做减速运动,根据动能定理得:
,
则得光电子的最大初速度 ,故A正确;根据爱因斯坦光电效应方程得:
hγ1=eU1+W0,hγ2=eU2+W0,得金属的逸出功为:W0=hγ1-eU1. 联立得:
错误.故选ABD. 四、简答题
1.如图所示,质量为m的小滑块(可视为质点),从h高处的A点由静止开始沿斜面下滑,停在水平地面上的B点(斜面和水平面之间有小圆弧平滑连接)。要使物体能原路返回,在B点需给物体的瞬时冲量最小应是多少?
.故BD正确;阴极K金属的极限频率
,故C
【答案】
【解析】滑块从A到B过程,根据动能定理,有:mgh-Wf=0, 滑块从B返回A过程,根据动能定理,有:-mgh-Wf=0-mv, 联立解得:v=2
;
2
在 B 点需给物体的瞬时冲量等于动量的增加量,故I=mv=2m
b
2.原来静止的原子核aX,发生α衰变后放出一个动能为E0的α粒子,求: (1)生成的新核动能是多少?
(2)如果衰变释放的能量全部转化为α粒子及新核的动能,释放的核能ΔE是多少? (3)亏损的质量Δm是多少? 【答案】(1)
;(2)
;(3)
【解析】(1)衰变方程为:在衰变过程中动量守恒有:mαvα=mYvY 又因为解得:
,因α粒子与Y核的动量大小相等,所以有:
=
(2)由能量守恒得衰变释放的核能为:△E=E0+Ek=E0+(3)由质能关系△E=△mc 解得:
2
点睛:衰变过程类比于爆炸,满足动量守恒和能量守恒,同时注意动量与动能的关系式:
.
3.如图所示,在粗糙水平桌面上沿一条直线放两个完全相同的小物体A和B(可看做质点),质量均为m,相距L, B到桌边缘的距离是2L。对A施以瞬时水平冲量,使A沿A、B连线以初速度v0向B运动。设两物体碰撞时间很短,碰后不再分离。为使两物体能发生碰撞,且碰撞后又不会离开桌面,求物体A、B与水平面间的动摩擦因数μ应满足的条件?
【答案】
【解析】对A由动能定理得: v1=0,解得μ的最大值:
A与B碰撞,动量守恒,以v0方向为正方向,有:mv1=2mv2 A与B滑行过程:-μ·2mg·2l=0-·2mv22 解得μ的最小值:
所以μ的取值范围为: