Question

（2009?寧夏）[物理-選修3-5]
（1）關(guān)于光電效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是

A

（填入選項(xiàng)前的字母，有填錯(cuò)的不得分）
A．極限頻率越大的金屬材料逸出功越大
B．只要光照射的時(shí)間足夠長(zhǎng)，任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng)
C．從金屬表面出來(lái)的光電子的最大初動(dòng)能越大，這種金屬的逸出逸出功越小
D．入射光的光強(qiáng)一定時(shí)，頻率越高，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)
（2）兩個(gè)質(zhì)量分別為M₁和M₂的劈A和B，高度相同，放在光滑水平面上．A和B的傾斜面都是光滑曲面，曲面下端與水平相切，如圖所示．一質(zhì)量為m的物體塊位于劈A的傾斜面上，距水平面的高度為h．物塊從靜止開(kāi)始滑下，然后又滑上劈B．求物塊在B上能夠達(dá)到的是大高度．

Answer 1

分析：（1）金屬材料逸出功W=hγ_c，與極限頻率成正比．發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于極限頻率，根據(jù)光電效應(yīng)方程可知最大初動(dòng)能與入射光頻率的關(guān)系．
（2）物塊從A上下滑過(guò)程中，物塊與A組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，水平方向動(dòng)量守恒，根據(jù)兩大守恒定律求出物塊滑離A后速度的大小．物塊滑上B的過(guò)程中，當(dāng)兩個(gè)物體的速度相同時(shí)，物塊在B上上升到最大高度，由物塊和B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，水平方向動(dòng)量也守恒，即可求得物塊在B上能夠達(dá)到的最大高度．

解答：解：（1）A、根據(jù)W=hγ_c知，極限頻率越大的金屬材料逸出功越大．故A正確．
B、發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于極限頻率，與入射光照射的時(shí)間無(wú)關(guān)．故B錯(cuò)誤．
C、根據(jù)光電效應(yīng)方程E_k=hγ-W知，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率和逸出功兩個(gè)因素有關(guān)，光電子的最大初動(dòng)能越大，這種金屬的逸出逸出功不一定越小，也可能是因?yàn)槿肷涔獾念l率高的緣故．故C錯(cuò)誤．
D、光的強(qiáng)度影響的是單位時(shí)間發(fā)出光電子數(shù)目，與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)．故D錯(cuò)誤．
故選A
（2）設(shè)物塊到達(dá)劈A的底端時(shí)，物塊和A的速度大小分別為v和V，由機(jī)械能守恒和動(dòng)量守恒得
mgh=

1

2

mv²+

1

2

M1V2 ①
M₁V-mv=0  ②
解得，v=

2M1gh M1+m

設(shè)物塊在劈B上達(dá)到的最大高度為H，此時(shí)物塊和B的共同速度大小為V'，對(duì)物塊與B組成的系統(tǒng)，由機(jī)械能守恒和水平方向動(dòng)量守恒得
  mgH+

1

2

(M2+m)V′2=

1

2

mv2 ③
  mv=（M₂+m）V'④
聯(lián)立得 H=

M1M2h

(M1+m)(M2+m)

故答案為：（1）A
（2）物塊在B上能夠達(dá)到的是大高度為

M1M2h

(M1+m)(M2+m)

．

點(diǎn)評(píng)：第1題關(guān)鍵要掌握光電效應(yīng)的規(guī)律．第2題首先要分析物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，確定研究對(duì)象，第一個(gè)過(guò)程以物塊與A為研究對(duì)象，第二過(guò)程以物塊與A為研究對(duì)象；其次根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒和水平方向動(dòng)量守恒，就很容易解答．