4.強(qiáng)激光的出現(xiàn)豐富了人們對(duì)光電效應(yīng)的認(rèn)識(shí).用強(qiáng)激光照射金屬時(shí),由了其光子密度極大,一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)吸收多個(gè)光子成為可能,從而形成多光子光電效應(yīng).氫原子的能級(jí)如圖所示,一群氫原子受激發(fā)后處于n=3能級(jí).當(dāng)它們向基態(tài)躍遷時(shí),輻射的光照射光電管陰極K,假設(shè)電子在極短時(shí)間內(nèi)吸收兩個(gè)光子形成光電效應(yīng).實(shí)驗(yàn)測(cè)得其遏止電壓為10.92V.求:
(1)氫原子從n=3能級(jí)向基態(tài)躍遷,輻射光子的能量;
(2)逸出光電子的最大初動(dòng)能E${\;}_{{K}_{初}}$;
(3)寫出該光電管雙光子光電效應(yīng)方程,并求出逸出功.

分析 輻射光子的能量等于兩能級(jí)間的能級(jí)差,根據(jù)遏止電壓,結(jié)合Ekm=eUC求出最大初動(dòng)能.根據(jù)光電效應(yīng)方程求出逸出功.

解答 解:(1)氫原子從n=3能級(jí)向基態(tài)躍遷,輻射光子的能量為:
hv=E3-E1=-1.51+13.6eV=12.09eV.
(2)逸出光電子的最大初動(dòng)能為:
Ek初=eUC=10.92eV.
(3)根據(jù)光電效應(yīng)方程得:
W0=hv-Ek初=12.09-10.92eV=1.17eV.
答:(1)輻射的光子能量為12.09eV.
(2)逸出光電子的最大初動(dòng)能為10.92eV.
(3)逸出功為1.17eV.

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道能級(jí)間躍遷滿足的規(guī)律、遏止電壓和最大初動(dòng)能的關(guān)系,以及掌握光電效應(yīng)方程,基礎(chǔ)題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.如圖所示,在水平路面上靜止的汽車中,有一重物用兩根不可伸長(zhǎng)的輕繩CA、BA懸掛著,其中繩CA水平,繩AB、AC上的拉力大小分別為500N和300N.
(1)求重物的質(zhì)量m;
(2)若汽車突然以恒定的加速度勻加速向右前進(jìn),且在10s內(nèi)前進(jìn)了300m,求在此過程中兩根輕繩上的拉力$T_{AB}^'$和$T_{AC}^'$(g取10m/s2).

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7.如圖所示的電路中,電阻R和電感L的值都較大,電感器的電阻不計(jì),A、B是兩只完全相同的燈泡,當(dāng)電鍵S閉合時(shí),下列所述情況正確的是(  )
A.A比B先亮,然后A熄滅B.B比A先亮,而后A比B亮
C.A、B一起亮,而后A熄滅D.A、B一起亮,而后B熄滅

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12.設(shè)想,地球是理想球體,沿赤道修一條高速公路,一輛性能超級(jí)好的汽車在這條公路上可以一直加速下去.忽略空氣阻力,不考慮地球的自轉(zhuǎn),那么,汽車的最終速度( 。
A.可以達(dá)到16.7km/s
B.可以達(dá)到11.2km/s
C.可以達(dá)7.9km/s
D.小于“天宮一號(hào)”在圓軌道上運(yùn)行的速度

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19.在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中,操作步驟如下:
a.用游標(biāo)卡尺測(cè)得金屬小球的直徑d(如圖甲)
b.取一根細(xì)線,下端系住金屬小球,上端固定在鐵架臺(tái)上,用米尺量得細(xì)線長(zhǎng)度l
c.在擺球運(yùn)動(dòng)最低點(diǎn)的左、右側(cè)分別放置一激光光源與光敏電阻,金屬小球擋住激光時(shí)光敏電阻阻值會(huì)出現(xiàn)一個(gè)峰值(如圖乙)
d.在擺線偏離豎直方向5°位置釋放小球,自動(dòng)記錄儀顯示的光敏電阻阻值的第一個(gè)峰值時(shí)刻為t1,第n個(gè)峰值時(shí)刻為tn
e.計(jì)算重力加速度的值
(1)從圖甲中可讀出擺球直徑d=1.55cm,由步驟d可測(cè)算出擺球的周期T=$\frac{{t}_{n}-{t}_{1}}{4}$(用題中所給物理量表示)
(2)實(shí)驗(yàn)中有個(gè)同學(xué)正確地測(cè)出了擺球的周期T,但誤將細(xì)線長(zhǎng)度l當(dāng)成單擺的擺長(zhǎng),下列處理方法中,對(duì)測(cè)得重力加速度的值沒有影響的是C
A.作出T-l圖象,通過函數(shù)表達(dá)式求出重力加速度
B.作出T-$\sqrt{l}$圖象,通過圖線的斜率救出重力加速度
C.作出T2-l圖象,通過圖線的斜率救出重力加速度
D.作出lgT-lgl圖象,通過圖線與縱軸的截距求出重力加速度

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9.如圖所示,A、B兩點(diǎn)在同一水平線上,B點(diǎn)斜面的延長(zhǎng)線上,斜面傾角θ=45°.甲物體在A點(diǎn)以10m/s初速度水平拋出,恰好落在斜面頂端,并剛好沿斜面下滑,經(jīng)過時(shí)間△t后,乙物體在B點(diǎn)以20m/s初速度水平拋出,正好在斜面上某點(diǎn)到與甲物體相碰.已知:甲物體與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)是$\frac{3}{5}$,求:
(1)A、B兩點(diǎn)間的距離;
(2)乙物體比甲物體后拋的時(shí)間△t.

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16.關(guān)于波的特點(diǎn),正確的說法是(  )
A.所有的波都能發(fā)生干涉現(xiàn)象和衍射現(xiàn)象
B.當(dāng)波源遠(yuǎn)離接收者時(shí),接收者接收到的波的頻率比波源頻率高
C.只有障礙物或孔的尺寸與波長(zhǎng)比較相差不多或小得多,波才能發(fā)生明顯衍射
D.在干涉圖樣中,振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域的質(zhì)點(diǎn),其位移始終保持最大;振動(dòng)減弱區(qū)域的質(zhì)點(diǎn),其位移始終保持最小

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13.做豎直上拋的物體經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)(  )
A.加速度最小B.加速度最大C.重力勢(shì)能等于零D.動(dòng)能等于零

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14.如圖所示,水平放置的平行金屬導(dǎo)軌左端接阻值R=1.8Ω的電阻,導(dǎo)軌間的距離L=1.0m.質(zhì)量m=0.20kg、電阻r=0.20Ω的細(xì)金屬棒ab橫跨在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直.整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.50T、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.現(xiàn)用F=2.0N的水平恒力拉棒ab,使它由靜止沿導(dǎo)軌平動(dòng),速度達(dá)到4.0m/s時(shí),加速度為2.5m/s2.不計(jì)導(dǎo)軌的電阻.取g=10m/s2,求:
(1)棒ab與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
(2)當(dāng)棒ab達(dá)到最大速度時(shí),電阻R消耗的電功率;
(3)若僅改變磁場(chǎng)的方向,其他條件不變,能否讓棒ab從靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng).若能,請(qǐng)定量說明磁場(chǎng)的方向;若不能,請(qǐng)說明理由.

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