1、 4.1光电效应A级合格达标1.光电效应的实验规律中,经典电磁理论能解释的是()A.入射光的频率必须大于被照金属的极限频率时才能产生光电效应B.光电子的最大初动能与入射光强度无关,只与入射光的频率有关C.入射光照射到金属上时,光电子的发射几乎是瞬时的,一般不超过109 sD.当入射光频率大于极限频率时,光电流强度与入射光强度成正比解析:解决这类问题的关键是理解光电效应的产生条件、规律,还要知道经典电磁理论解释的局限性.答案:D2.某不可见光照射到钠银锌的合金光电管表面上发生了光电效应,若入射光的强度减弱且时间缩短,但频率保持不变,那么以下说法正确的是()A.光照射到光电管表面到发射出光电子之间
2、的时间间隔明显增加B.逸出的光电子到达阳极的困难增大C.单位时间内从金属表面逸出的光电子的数目减少D.有可能不再产生光电效应解析:由光电效应的基本规律知,光的频率不变,逸出的光电子的最大初动能不变;入射光的强度减弱,单位时间内照射到金属上的光子数减少,因而单位时间内从金属表面逸出的光电子数目减少;只要入射光的频率大于金属的极限频率,就能产生光电效应,并且是瞬时的,不会因入射光的强度减弱而延长时间.答案:C3.在光电效应实验中,如果需要增大光电子到达阳极时的速度,可采用的方法是()A.增加光照时间B.增大入射光的波长C.增大入射光的强度 D.增大入射光的频率解析:在正向电压一定的情况下,光电子到
3、达阳极的速度应取决于光电子逸出金属表面时的最大初动能,与入射光的强度和光照时间无关,所以选项A、C错误.而最大初动能与入射光的频率有关,频率越大,最大初动能越大,所以选项B错误,选项D正确.答案:D4.当光照射在某种金属表面时,金属表面有电子逸出.如果该入射光的强度减弱,则()A.可能不再有电子逸出金属表面B.单位时间内逸出金属表面的电子数减少C.逸出金属表面的电子的最大初动能减小D.从光入射到光电子逸出的时间间隔延长解析:入射光的频率不变,则仍然能发生光电效应,A错误;入射光的强度减弱,单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少,光电流减弱,B正确;入射光的频率不变,则光电子的最大初动能不变
4、,C错误;光的强弱影响的是单位时间内发出光电子的数目,并不影响单个光电子的逸出时间,D错误.答案:B5.利用光电管研究光电效应实验如图所示,用频率为的可见光照射阴极K,电流表中有电流通过,则 ()A.用紫外线照射,电流表一定有电流通过B.用红光照射,电流表一定无电流通过C.用红外线照射,电流表一定无电流通过D.用频率为的可见光照射K极,当滑动变阻器的滑动触头移到A端时,电流表中一定无电流通过解析:因紫外线的频率比可见光的频率高,所以用紫外线照射时,电流表中一定有电流通过,选项A正确.因不知阴极K的截止频率,所以用红光或红外线照射时,也可能发生光电效应,所以选项B、C错误.即使UAK0,电流表中
5、也可能有电流通过,所以选项D错误.答案:A6.研究光电效应规律的实验装置如图所示,以频率为的光照射光电管阴极K时,有光电子产生.由于光电管K、A间加的是反向电压,光电子从阴极K发射后将向阳极A做减速运动.光电流i由图中电流计G测出,反向电压U由电压表V测出.当电流计的示数恰好为零时,电压表的示数称为遏止电压Uc.在下列表示光电效应实验规律的图像中,错误的是()解析:当反向电压U与频率一定时,光电流与入射光强度成正比,A正确.遏止电压Uc与入射光频率的关系图像应为一条不过坐标原点的倾斜直线,B错误.当光强I和频率一定时,反向电压增大,光电流减小,若反向电压超过遏止电压Uc,则光电流为零,C正确.
6、光电效应发生所需的时间小于109 s,D正确.答案:BB级等级提升7.现有a、b、c三束单色光,其波长关系为abc,用b光束照射某种金属时,恰能发生光电效应.若分别用a光束和c光束照射该金属,则可以断定 ()A.a光束照射时,不能发生光电效应B.c光束照射时,不能发生光电效应C.a光束照射时,释放出的光电子数目最多D.c光束照射时,释放出的光电子的最大初动能最小解析:由a、b、c三束单色光的波长关系abc知,三束单色光的频率关系为abc.故当b光恰能使金属发生光电效应时,a光必然不能使该金属发生光电效应,用a光束照射时,不能释放出光电子,c光必然能使该金属发生光电效应,A正确,B、C错误;而光
7、电子的最大初动能与入射光频率有关,频率越高,最大初动能越大,所以c光照射时释放出的光电子的最大初动能最大,D错误.答案:A8.(多选)如图所示,C为一真空光电管,管的内壁K涂有碱金属,用可见光照射可产生光电效应.正常使用时将它和电源、电流计相连.下列说法中正确的是()A.当开关断开时,用光照射光电管的内半壁K后,K极带负电B.正常使用时,a处为电源的正极,b处为电源的负极C.正常使用时,通过电流计G的电流方向是自上而下的D.在其他条件不变的情况下,增大可见光的照射强度,通过电流计的电流可能增大解析:开关断开时,由于光照射K极后可产生光电效应,故有电子从K极逸出,K极带正电;正常使用时,电源应给
8、光电管加正向电压,a就应为电源正极,电路中电流沿顺时针方向,自上而下通过G;增大光强,逸出的光电子可能增多,光电流可能增大.答案:BCD9.太阳能光电直接转换的基本原理是利用光电效应,将太阳辐射直接转换成电能.如图所示是测定光电流的电路简图,光电管加正向电压.(1)电源左边是极,右边是极,电流表上边是 极,下边是 极.(均选填“正”或“负”)(2)入射光应照射在极上.(3)若电流表读数是10 A,则每秒钟从光电管阴极发射出的光电子至少个.解析:(1)要形成光电流,应加正向电压,即电源左边是正极,右边是负极.电流表是上正下负.(2)由题图可以看出,光电管的B极为阴极,所以光应照在B极上.(3)QIt101061 C105 C,而n,所以含有6.251013 个光电子.答案:(1)正负正负(2)B(3)6.251013