第3讲专题强化1 光电效应方程及其应用 讲义-2025-2026学年高二下学期物理沪科版选择性必修第三册

普高物理2021新教材选修3第14章微观粒子的波粒二象性第3讲 专题强化1 光电效应方程及其应用（讲义）--学生版（定稿） 普高物理2021新教材选修3第14章微观粒子的波粒二象性第3讲专题强化1光电效应方程及其应用 知识点1、光电效应方程Ek＝hν－W0的应用 1．光电效应方程的理解 (1)Ek为光电子的最大初动能，与金属的逸出功W0和光的频率ν有关。 (2)若Ek＝0，则hν＝W0，此时的ν即为金属的截止频率νc。 2．光电效应现象的有关计算 (1)最大初动能的计算：Ek＝hν－W0＝hν－hνc； (2)截止频率的计算：hνc＝W0，即νc＝； (3)遏止电压的计算：－eUc＝0－Ek， 即Uc＝＝。 专题讲练1 1、如图所示，用波长为λ0的单色光照射某金属，调节滑动变阻器，当电压表的示数为某值时，电流表的示数恰好减小为零；再用波长为的单色光重复上述实验，当电压表的示数增加到原来的3倍时，电流表的示数又恰好减小为零。已知普朗克常数为h，真空中光速为c。该金属的逸出功为(　 　) A. B. C. D. 2、光电传感器是智能技术领域不可或缺的关键器件，而光电管又是光电传感器的重要元件。如图所示，某光电管K极板的逸出功W0＝hν，若分别用频率为2ν的a光和频率为5ν的b光照射该光电管，则下列说法正确的是(　 　) A．a光和b光的波长之比为2∶5 B．用a光和b光分别照射该光电管，逸出光电子的最大初动能之比为2∶5 C．加反向电压时，对应的遏止电压之比为1∶4 D．加正向电压时，对应形成的饱和光电流之比为1∶4 3、用频率为ν的光照射某金属表面时，逸出的光电子的最大初动能为Ek；若改用频率为3ν的光照射该金属，则逸出的光电子的最大初动能为(　 　) A．3Ek B．2Ek C．3hν－Ek D．2hν＋Ek 4、利用光电管研究光电效应的实验电路图如图所示，用波长为λ的光照射某种金属，发生光电效应时，光电子的最大初动能为Ek；若用波长为的光照射该金属，发生光电效应时光电子的最大初动能为2.25Ek。则该金属极限波长λ0为(　 ) A．3λ B．5λ C．7λ D．9λ 5、分别用波长为λ和λ的单色光照射同一金属板，发出的光电子的最大初动能之比为1∶2，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则此金属板的逸出功为(　 　) A. B. C. D. 入射光频率 遏止电压 饱和电流 ν U1 I1 3ν U2 I2 6、(多选)某实验小组做光电效应的实验，用不同频率的光照射某种金属，测量结果如下表所示。已知电子电荷量大小为e。下列说法中正确的是(　 　) A.一定有U2＝3U1 B．一定有I2＝3I1 C．可以推测普朗克常量h＝ D．可以推测该金属的逸出功为W0＝ 7、(多选)研究光电效应现象的实验装置如图(a)所示，用光强相同的紫光和蓝光照射光电管阴极K时，测得相应的遏止电压分别为U1和U2，产生的光电流I随光电管两端电压U的变化规律如图(b)所示。已知电子的质量为m，电荷量为－e，紫光和蓝光的频率分别为ν1和ν2，且ν1>ν2，则下列判断正确的是(　 　) A．U1>U2 B．图(b)中的乙线是对应蓝光照射 C．根据题述条件无法算出阴极K金属的极限频率 D．用蓝光照射时，光电子的最大初动能为eU2 二、光电效应图像问题 1、根据Ek＝hν－W0得到某金属光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图像，结合爱因斯坦光电效应方程说明从图像上可以获取哪些信息？ 2、如图为某金属遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图像，图像的斜率为k。试写出Uc－ν关系式，从图像上可以获取哪些信息？ 3、图甲、乙为光电流大小与电压关系的图像，从图像上可以得出什么结论？ 4、四类图像 图像名称 图线形状 读取信息 最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图线 ①截止频率(极限频率)：横轴截距 ②逸出功：纵轴截距的绝对值W0＝|－E|＝E ③普朗克常量：图线的斜率k＝h 遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图线 ①截止频率νc：横轴截距 ②遏止电压Uc：随入射光频率的增大而增大 ③普朗克常量h：等于图线的斜率与电子电荷量的乘积，即h＝ke 颜色相同、强度不同的光，光电流与电压的关系 ①遏止电压Uc：横轴截距 ②饱和电流Im：电流的最大值 ③最大初动能：Ekm＝eUc 颜色不同时，光电流与电压的关系 ①遏止电压Uc1、Uc2 ②饱和电流 ③最大初动能Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2 专题讲练2 2.1、Ek－ν图像 1、用不同频率的光照射某种金属时，逸出光电子的最大初动能随入射光频率变化的图线如图所示，图线的反向延长线与纵轴交点纵坐标为－a(a>0)，与横轴交点横坐标为b，电子的电荷量大小为e，则由图获取的信息，正确的是(　 　) A．该金属的截止频率为a B．该金属的逸出功为b C．普朗克常量为 D．入射光的频率为2b时，遏止电压为 2、(多选)如图是某金属在光的照射下逸出的光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图像，由图像可知(　 　) A.该金属的逸出功等于E－hν0 B.该金属的逸出功等于hν0 C.入射光的频率为2ν0时，逸出的光电子的最大初动能为hν0 D.当入射光的频率ν大于ν0时，若ν增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍 3、用不同频率的紫外线分别照射锌和钨的表面而产生光电效应，可得到光电子最大初动能Ek随入射光频率ν变化的Ek－ν图像，已知锌的逸出功小于钨的逸出功，若将两者的图线画在同一个Ek－ν坐标系中，用实线表示锌，虚线表示钨，则正确反映这一过程的是如图所示的(　 　) 4、用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的表面而产生光电效应，可得到光电子的最大初动能Ek随入射光频率ν变化的Ek－ν图像。已知钨的逸出功是3.28 eV，锌的逸出功是3.34 eV，若将二者的图线画在同一个Ek－ν坐标系中，用实线表示钨，虚线表示锌，则能正确反映这一过程的图像是(　 　) 5、用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图像如图所示．图像与横轴交点的横坐标为4.27×1014 Hz，与纵轴交点的纵坐标为0.5 eV.由图可知(　 　) A．该金属的截止频率为4.27×1014 Hz B．该金属的截止频率为5.5×1014 Hz C．该图像的斜率的倒数表示普朗克常量 D．该金属的逸出功为0.5 eV 6、实验得到金属钙的光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图像如图所示．下表中列出了几种金属的截止频率和逸出功，参照下表可以确定的是(　 　) 金属 钨 钙 钠 截止频率νc/(×1014Hz) 10.95 7.73 5.53 逸出功W0/eV 4.54 3.20 2.29 A.如用金属钨做实验得到的Ek－ν图线也是一条直线，其斜率比图中直线的斜率大 B．如用金属钠做实验得到的Ek－ν图线也是一条直线，其斜率比图中直线的斜率大 C．如用金属钨做实验，当入射光的频率ν＜νc时，可能会有光电子逸出 D．如用金属钠做实验得到的Ek－ν图线也是一条直线，设其延长线与纵轴交点的坐标为(0，－Ek2)，则Ek2＜Ek1 7、当光照射到某些材料表面时，会有光电子从材料的表面逸出，这就是光电效应现象，如图所示是用不同频率的单色光照射同一材料时，光电子最大初动能与单色光频率之间的函数关系。下列判断正确的是（ ）（多选） A．由此图象可以求出普朗克常量 B．由此图象可以求出此材料的截止频率 C．此图象在纵轴上的截距的绝对值为该材料的逸出功 D．用不同的材料做同样的实验，所得到的实验图象在横轴上有同样的交点 8、钠金属的极限波长为540 nm，白光是由多种色光组成的，其波长范围为400～760 nm.若用白光照射钠金属，则下面四幅表示逸出的光电子的最大初动能Ek与入射光波长λ(或波长的倒数)的关系图像中，可能正确的是(　 　) 9、某兴趣小组用如图甲所示的电路探究光电效应的规律。根据实验数据，小刚同学作出了光电子的最大初动能与入射光频率的关系图线如图乙所示，小明同学作出了遏止电压与入射光频率的关系图线如图丙所示。已知光电子的电荷量为e，则下列说法正确的是(　 　) A．如果图乙、图丙中研究的是同一金属的光电效应规律，则a＝ B．如果研究不同金属光电效应的规律，在图乙中将得到经过(b,0)点的一系列直线 C．如果研究不同金属光电效应的规律，在图丙中将得到不平行的倾斜直线 D．普朗克常量h＝＝ 2.2、Uc－ν图像 1、如图所示是某次实验中得到的甲、乙两种金属的遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图像，两金属的逸出功分别为W甲、W乙，如果用频率为ν1的光照射两种金属，光电子的最大初动能分别为E甲、E乙，则下列关系正确的是(　 　) A．W甲>W乙 B．W甲<W乙 C．E甲>E乙 D．E甲＝E乙 2、(多选)如图所示为金属A和B的遏止电压Uc和入射光频率ν的关系图像，由图可知(　 　) A．金属A的逸出功小于金属B的逸出功 B．金属A的截止频率大于金属B的截止频率 C．图线的斜率为普朗克常量 D．如果用频率为5.5×1014 Hz的入射光照射两种金属，从金属A逸出的光电子的最大初动能较大 3、用蓝光照射密封在真空管中的两种不同金属材料Ⅰ、Ⅱ，完成光电效应实验。电路图如图甲所示，得到遏止电压Uc与入射光频率ν的关系，如图乙所示，已知电子电荷量为e，则下列说法正确的是(　 　) A.Ⅰ的截止频率比Ⅱ的小 B.Ⅰ的逸出功比Ⅱ的大 C.Ⅰ发生光电效应的时间较短 D.由图乙可算出普朗克常量h＝ 4、如图甲所示，为研究某金属材料的遏止电压Uc与入射光频率ν的关系的电路图，用不同频率的光分别照射甲图中同一光电管的阴极K，调节滑片P测出遏止电压，并描绘Uc－ν关系图像如图乙所示．已知三种光的频率分别为ν1、ν2、ν3，光子的能量分别为1.8 eV、2.4 eV、3.0 eV，测得遏止电压分别为U1＝0.8 V、U2＝1.4 V、U3(图乙中的未知量)．则下列说法正确的是( 　) A．普朗克常量可表示为h＝ B．图乙中频率为ν3的光对应的遏止电压U3＝1.8 V C．该阴极K金属材料的逸出功为2.6 eV D．将电源的正负极对调，仍用频率为ν2的光照射阴极K时，将滑片P向右滑动一些，电流表示数一定不为零 5、(多选)利用图甲所示的实验装置测量遏止电压Uc与入射光频率ν的关系。若某次实验中得到如图乙所示的Uc－ν图像。已知普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，则下列说法正确的是(　 　) A．电源的右端为正极 B．遏止电压Uc越大说明光电子最大初动能越大 C．若保持入射光频率不变，增大入射光光强，遏止电压也会增大 D．该金属的逸出功约为2.85×10－19 J 6、(多选)1907年起，美国物理学家密立根开始以精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量，检验爱因斯坦光电效应方程的正确性。按照密立根的方法进行实验时得到了某金属的Uc和ν的几组数据，并作出如图所示的图线，电子的电荷量大小为e＝1.6×10－19 C。由图线可知，以下说法正确的是(　 　) A．该金属的截止频率约为4.27×1014 Hz B．该金属的逸出功约为0.48 eV C．可以求得普朗克常量h约为6.24×10－34 J·s D．若用波长为500 nm的紫光照射该金属，能使该金属发生光电效应 7、用频率为ν的单色光照射阴极K时，能发生光电效应。下面关于光电效应常见的四个图像说法正确的是(　 　) 　　 甲　　　　　　　　　　乙 丙　　　　　　　　　　丁 A.甲图表示光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的图像，斜率为普朗克常量的倒数 B.乙图表示颜色相同、强度不同的光，光电流与电压的关系图像，强黄光的饱和光电流大，是因为照射时间长 C.丙图表示颜色不同的光，光电流与电压的关系图像，蓝光的频率小，遏止电压大，光电子最大初动能大 D.丁图表示遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图像，普朗克常量h即为图线的斜率k与电子电荷量e的乘积，即h＝ke 2.3、I－U图像 1、某实验小组在研究光电效应的实验中，用a、b两束单色光分别照射同一光电管的阴极，得到了两条光电流随电压变化的关系曲线，如图所示．下列说法正确的是( 　) A．a光的频率小于b光的频率 B．a光的频率等于b光的频率 C．a光的强度小于b光的强度 D．a光的强度等于b光的强度 2、如图所示，在光电效应实验中，小明用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线甲、乙、丙．下列说法正确的是(　 　) A．甲光的频率大于乙光的频率 B．乙光的波长大于丙光的波长 C．乙、丙两种光照射该光电管阴极的截止频率不同 D．甲、丙两种光所产生光电子的最大初动能相等 3、(多选)在光电效应实验中，某同学分别用甲光、乙光、丙光照射同一光电管，得到了三条光电流与电压之间的关系曲线，如图所示。则可判断出(　 　) A．甲光的频率大于乙光的频率 B．乙光的波长大于丙光的波长 C．甲光的强度大于乙光的强度 D．甲光照射时光电子最大初动能大于丙光照射时光电子最大初动能 4、如图甲所示是研究光电效应规律的实验电路．用波长为λ1的单色光a照射阴极K，反复调节滑动变阻器，灵敏电流计的指针都不发生偏转；改用波长为λ2的单色光b照射，调节滑动变阻器，测得流过灵敏电流计的电流I与A、K之间的电势差UAK满足如图乙所示规律，则(　 　) A．光波长λ1小于λ2 B．增加a光照射强度一定能使电流计指针偏转 C．若只改变阴极K的材料，图像与横轴交点不变 D．若只增加b光的照射强度，图像与横轴交点不变 5、研究光电效应的电路如图所示．用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K)，钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流．下列光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图像中，正确的是(　 　) 6、如图所示为用某金属研究光电效应规律得到的光电流随电压变化关系的图像，用单色光1和单色光2分别照射该金属时，逸出的光电子的最大初动能分别为Ek1和Ek2，普朗克常量为h，则下列说法正确的是(　 　) A．Ek1＞Ek2 B．单色光1的频率比单色光2的频率高 C．增大单色光1的强度，其遏止电压会增大 D．单色光1和单色光2的频率之差为 7、如图甲是利用光电管进行光电效应的实验装置．分别用a、b、c三束单色光照射阴极K，调节A、K间的电压U，得到光电流I与电压U的关系图像如图乙所示，由图可知(　 　) A．b光照射时，阴极的逸出功较小 B．b光子的能量小于a光子的能量 C．对于b光，A、K间的电压低于Uc1时，将不能发生光电效应 D．a光和c光的频率相同，但a光的强度更强 8、研究光电效应的电路如图所示，用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板（阴极），钠极板发射出的光电子被阳极吸收，在电路中形成光电流。下列光电流与、之间的电压的关系图象中，正确的是( ) 9、如图所示，甲图为演示光电效应的实验装置；乙图为a、b、c三种光照射下得到的三条电流表与电压表读数之间的关系曲线。下列说法正确的是(　 ) A.a、b、c三种光的频率各不相同 B.b、c两种光的光强可能相同 C.若b光为绿光，a光可能是紫光 D.图甲中的滑动变阻器的滑片向右滑动，电流表的读数可能增大 10、研究光电效应规律的装置如图所示，以频率为ν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作减速运动。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。当电流计示数为零时，电压表的示数称为反向截止电压U0。在下列表示光电效应实验规律的图像中，错误的是（ ） 11、如图甲所示为研究光电效应的实验装置，电源和电表的正负极可以对调，某同学选用a、b、c三束不同的单色光分别照射同一光电管，发现光电流与电压的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是(　 　) A．三束光的频率关系为νa>νb>νc B．单位时间内产生的光电子数的关系为na>nb>nc C．用a、b、c三束光照射时，逸出光电子的最大初动能的关系为Ekb>Eka>Ekc D．用a、b、c三束光照射时，逸出光电子的动能大小一定为Ekb>Ekc>Eka 12、如图甲所示是研究光电效应饱和电流和遏止电压的实验电路，A、K为光电管的两极，调节滑动变阻器触头P可使光电管两极获得正向或反向电压。现用光子能量E＝11.2 eV的光持续照射光电管的极板K。移动滑动变阻器触头P，获得多组电压表、电流表读数，作出电流与电压关系的图线如图乙所示。求： (1)光电管K极材料的逸出功； (2)恰达到饱和电流3.1 μA时，到达A极板的光电子的最大动能。 13、如图甲所示是研究光电效应规律的光电管，用波长为λ＝0.50 μm的绿光照射阴极K，实验测得流过G表的电流I与A、K之间的电势差UAK满足如图乙所示规律，取h＝6.63×10－34 J·s，c＝3×108 m/s，结合图像，求：(结果保留两位有效数字) (1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极K时的最大初动能； (2)该阴极材料的极限波长． 2.4、Ek－U图像 1、如图所示，分别用1、2两种材料作阴极K进行光电效应实验，其逸出功的大小关系为W1>W2，保持入射光不变，则光电子到达A极时动能的最大值Ek随电压U变化关系的图像是(　C　) 1 物理学习的核心在于思维 最基本的知识、方法才是最重要的； 30%兴趣+30%信心+30%方法+10%勤奋+l%天赋>100%成功初三物理暑假课程 学科网（北京）股份有限公司 $普高物理2021新教材选修3第14章微观粒子的波粒二象性第3讲 专题强化1 光电效应方程及其应用（讲义）--教师版（定稿） 普高物理2021新教材选修3第14章微观粒子的波粒二象性第3讲专题强化1光电效应方程及其应用 知识点1、光电效应方程Ek＝hν－W0的应用 1．光电效应方程的理解 (1)Ek为光电子的最大初动能，与金属的逸出功W0和光的频率ν有关。 (2)若Ek＝0，则hν＝W0，此时的ν即为金属的截止频率νc。 2．光电效应现象的有关计算 (1)最大初动能的计算：Ek＝hν－W0＝hν－hνc； (2)截止频率的计算：hνc＝W0，即νc＝； (3)遏止电压的计算：－eUc＝0－Ek， 即Uc＝＝。 专题讲练1 1、如图所示，用波长为λ0的单色光照射某金属，调节滑动变阻器，当电压表的示数为某值时，电流表的示数恰好减小为零；再用波长为的单色光重复上述实验，当电压表的示数增加到原来的3倍时，电流表的示数又恰好减小为零。已知普朗克常数为h，真空中光速为c。该金属的逸出功为(　C　) A. B. C. D. 解析　根据光电效应方程有：Ekm＝h－W0，及Ekm＝eUc，当用波长为λ0的单色光照射时，则有：h－W0＝eUc，当用波长为的单色光照射时，则有：－W0＝3eUc，联立上式，解得：W0＝；故A、B、D错误，C正确。 2、光电传感器是智能技术领域不可或缺的关键器件，而光电管又是光电传感器的重要元件。如图所示，某光电管K极板的逸出功W0＝hν，若分别用频率为2ν的a光和频率为5ν的b光照射该光电管，则下列说法正确的是(　C　) A．a光和b光的波长之比为2∶5 B．用a光和b光分别照射该光电管，逸出光电子的最大初动能之比为2∶5 C．加反向电压时，对应的遏止电压之比为1∶4 D．加正向电压时，对应形成的饱和光电流之比为1∶4 解析　根据c＝λν，a光和b光的波长之比等于频率的反比，即为5∶2，故A错误；根据Ek＝hν－W0，逸出光电子的最大初动能之比＝＝1∶4，故B错误；根据eUc＝Ek，加反向电压时，对应的遏止电压之比＝＝1∶4，故C正确；光照强度的关系未知，无法判断饱和光电流的关系，故D错误。 3、用频率为ν的光照射某金属表面时，逸出的光电子的最大初动能为Ek；若改用频率为3ν的光照射该金属，则逸出的光电子的最大初动能为(　D　) A．3Ek B．2Ek C．3hν－Ek D．2hν＋Ek 解析　由爱因斯坦光电效应方程可知Ek＝hν－W0，Ek′＝h·3ν－W0，所以Ek′＝2hν＋Ek，选D。 4、利用光电管研究光电效应的实验电路图如图所示，用波长为λ的光照射某种金属，发生光电效应时，光电子的最大初动能为Ek；若用波长为的光照射该金属，发生光电效应时光电子的最大初动能为2.25Ek。则该金属极限波长λ0为(　B　) A．3λ B．5λ C．7λ D．9λ 解析　设金属的逸出功为W0，根据光电效应方程－W0＝Ek,2－W0＝2.25Ek，联立解得W0＝，又因为W0＝，所以λ0＝5λ，故选B。 5、分别用波长为λ和λ的单色光照射同一金属板，发出的光电子的最大初动能之比为1∶2，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则此金属板的逸出功为(　B　) A. B. C. D. 解析　光子能量为ε＝，根据爱因斯坦光电效应方程可知光电子的最大初动能为Ek＝－W0，根据题意λ1＝λ，λ2＝λ，Ek1∶Ek2＝1∶2，联立可得逸出功W0＝，故A、C、D错误，B正确． 入射光频率 遏止电压 饱和电流 ν U1 I1 3ν U2 I2 6、(多选)某实验小组做光电效应的实验，用不同频率的光照射某种金属，测量结果如下表所示。已知电子电荷量大小为e。下列说法中正确的是(　CD　) A.一定有U2＝3U1 B．一定有I2＝3I1 C．可以推测普朗克常量h＝ D．可以推测该金属的逸出功为W0＝ 解析　遏止电压的大小与入射光频率有关，根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0＝eUc，则遏止电压与入射光频率成一次函数关系但不是正比例关系，A错误；饱和光电流与入射光强度有关，题中入射光强度未知，B错误；根据爱因斯坦光电效应方程得hν1＝eU1＋W0，hν2＝eU2＋W0，联立可得普朗克常量为h＝，代入数据得h＝，C正确；将求出的普朗克常量代入可得，金属的逸出功W0＝hν1－eU1＝，代入数据有W＝，D正确。 7、(多选)研究光电效应现象的实验装置如图(a)所示，用光强相同的紫光和蓝光照射光电管阴极K时，测得相应的遏止电压分别为U1和U2，产生的光电流I随光电管两端电压U的变化规律如图(b)所示。已知电子的质量为m，电荷量为－e，紫光和蓝光的频率分别为ν1和ν2，且ν1>ν2，则下列判断正确的是(　AD　) A．U1>U2 B．图(b)中的乙线是对应蓝光照射 C．根据题述条件无法算出阴极K金属的极限频率 D．用蓝光照射时，光电子的最大初动能为eU2 解析　根据光电效应方程有hν＝W0＋Ekm，在光电管中，遏止电压满足eUc＝Ekm，联立方程有Uc＝ν－，因为ν1>ν2，所以对于同一光电管有：U1>U2，紫光对应的遏止电压大，则图(b)中的乙线是对应紫光照射，A正确，B错误；金属的极限频率满足hνc＝W0，则U1＝ν1－，U2＝ν2－，联立两式解得νc＝，C错误；由上述分析可知用蓝光照射时，光电子的最大初动能为eU2，D正确。 二、光电效应图像问题 1、根据Ek＝hν－W0得到某金属光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图像，结合爱因斯坦光电效应方程说明从图像上可以获取哪些信息？ 答案　(1)金属的截止频率(极限频率)νc＝ν0； (2)金属的逸出功W0＝|－E|＝E； (3)普朗克常量等于图线的斜率，即h＝k＝。 2、如图为某金属遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图像，图像的斜率为k。试写出Uc－ν关系式，从图像上可以获取哪些信息？ 答案　Uc＝ν－ (1)金属的截止频率(极限频率)νc＝ν0； (2)普朗克常量h等于图线的斜率与电子电荷量的乘积，即h＝ke。 3、图甲、乙为光电流大小与电压关系的图像，从图像上可以得出什么结论？ 答案　由图甲可得 (1)在一定的光照情况下，光电流随着所加电压的增大会存在一个饱和值，即饱和电流。 (2)光的频率不变的情况下，入射光越强饱和电流越大。 由图乙可得：遏止电压随着光照频率的增大而增大。 4、四类图像 图像名称 图线形状 读取信息 最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图线 ①截止频率(极限频率)：横轴截距 ②逸出功：纵轴截距的绝对值W0＝|－E|＝E ③普朗克常量：图线的斜率k＝h 遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图线 ①截止频率νc：横轴截距 ②遏止电压Uc：随入射光频率的增大而增大 ③普朗克常量h：等于图线的斜率与电子电荷量的乘积，即h＝ke 颜色相同、强度不同的光，光电流与电压的关系 ①遏止电压Uc：横轴截距 ②饱和电流Im：电流的最大值 ③最大初动能：Ekm＝eUc 颜色不同时，光电流与电压的关系 ①遏止电压Uc1、Uc2 ②饱和电流 ③最大初动能Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2 专题讲练2 2.1、Ek－ν图像 1、用不同频率的光照射某种金属时，逸出光电子的最大初动能随入射光频率变化的图线如图所示，图线的反向延长线与纵轴交点纵坐标为－a(a>0)，与横轴交点横坐标为b，电子的电荷量大小为e，则由图获取的信息，正确的是(　D　) A．该金属的截止频率为a B．该金属的逸出功为b C．普朗克常量为 D．入射光的频率为2b时，遏止电压为 解析　根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－hνc 结合图像，当Ek＝0时，b＝νc，即该金属的截止频率为b；当ν＝0时，Ek＝－hνc＝－a 即该金属的逸出功为a；普朗克常量为h＝k＝ 则选项A、B、C错误； 根据爱因斯坦光电效应方程可得，当入射光的频率为2b时，光电子最大初动能为 Ek＝hν′－hνc＝·2b－a＝a 而Uce＝Ek＝a，则Uc＝，故D正确． 2、(多选)如图是某金属在光的照射下逸出的光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图像，由图像可知(　BC　) A.该金属的逸出功等于E－hν0 B.该金属的逸出功等于hν0 C.入射光的频率为2ν0时，逸出的光电子的最大初动能为hν0 D.当入射光的频率ν大于ν0时，若ν增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍 解析　根据Ek＝hν－W0得金属的截止频率等于ν0，纵轴截距的绝对值等于金属的逸出功，逸出功等于E，则E＝W0＝hν0，故B正确，A错误；根据Ek′＝2hν0－W0而E＝W0＝hν0，故Ek′＝hν0＝E，故C正确；根据光电效应方程Ek＝hν－W0可知，光电子的最大初动能与入射光的频率是线性关系，不是成正比，所以若ν增大一倍，则光电子的最大初动能不是增大一倍，故D错误。 3、用不同频率的紫外线分别照射锌和钨的表面而产生光电效应，可得到光电子最大初动能Ek随入射光频率ν变化的Ek－ν图像，已知锌的逸出功小于钨的逸出功，若将两者的图线画在同一个Ek－ν坐标系中，用实线表示锌，虚线表示钨，则正确反映这一过程的是如图所示的(　A　) 解析　根据光电效应方程有Ek＝hν－W0，其中W0为金属的逸出功，则有W0＝hνc.由此可知在Ek－ν图像中，斜率表示普朗克常量h，横轴截距大小表示该金属截止频率的大小．由题意可知，锌的逸出功小于钨的逸出功，因此由νc＝可知，锌的截止频率小于钨的截止频率，且斜率相同，故A正确，B、C、D错误． 4、用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的表面而产生光电效应，可得到光电子的最大初动能Ek随入射光频率ν变化的Ek－ν图像。已知钨的逸出功是3.28 eV，锌的逸出功是3.34 eV，若将二者的图线画在同一个Ek－ν坐标系中，用实线表示钨，虚线表示锌，则能正确反映这一过程的图像是(　A　) 解析　根据光电效应方程Ek＝hν－W0可知，Ek－ν图线的斜率代表普朗克常量h，因此钨和锌的Ek－ν图线应该平行；图线的横轴截距代表截止频率ν0，而ν0＝，因此钨的截止频率小些，综上所述，A正确，B、C、D错误。 5、用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图像如图所示．图像与横轴交点的横坐标为4.27×1014 Hz，与纵轴交点的纵坐标为0.5 eV.由图可知(　A　) A．该金属的截止频率为4.27×1014 Hz B．该金属的截止频率为5.5×1014 Hz C．该图像的斜率的倒数表示普朗克常量 D．该金属的逸出功为0.5 eV 解析　当光电子的最大初动能为零时，入射光的光子能量与逸出功相等，即入射光的频率等于金属的截止频率，由题图可知金属的截止频率为4.27×1014 Hz，故A正确，B错误；根据Ek＝hν－W0知，Ek－ν图线的斜率表示普朗克常量，故C错误；金属的逸出功为W0＝hνc＝6.63×10－34×4.27×1014 J≈1.77 eV，故D错误． 6、实验得到金属钙的光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图像如图所示．下表中列出了几种金属的截止频率和逸出功，参照下表可以确定的是(　D　) 金属 钨 钙 钠 截止频率νc/(×1014Hz) 10.95 7.73 5.53 逸出功W0/eV 4.54 3.20 2.29 A.如用金属钨做实验得到的Ek－ν图线也是一条直线，其斜率比图中直线的斜率大 B．如用金属钠做实验得到的Ek－ν图线也是一条直线，其斜率比图中直线的斜率大 C．如用金属钨做实验，当入射光的频率ν＜νc时，可能会有光电子逸出 D．如用金属钠做实验得到的Ek－ν图线也是一条直线，设其延长线与纵轴交点的坐标为(0，－Ek2)，则Ek2＜Ek1 解析　由光电效应方程Ek＝hν－W0可知Ek－ν图线是直线，且斜率相同，A、B项错误；如用金属钨做实验，当入射光的频率ν<νc时，不发生光电效应，不会有光电子逸出，故C错误；如用金属钠做实验得到的Ek－ν图线也是一条直线，设其延长线与纵轴交点的坐标为(0，－Ek2)，由于钠的逸出功小于钙的逸出功，则Ek2<Ek1，故D正确． 7、当光照射到某些材料表面时，会有光电子从材料的表面逸出，这就是光电效应现象，如图所示是用不同频率的单色光照射同一材料时，光电子最大初动能与单色光频率之间的函数关系。下列判断正确的是（ ABC ）（多选） A．由此图象可以求出普朗克常量 B．由此图象可以求出此材料的截止频率 C．此图象在纵轴上的截距的绝对值为该材料的逸出功 D．用不同的材料做同样的实验，所得到的实验图象在横轴上有同样的交点 8、钠金属的极限波长为540 nm，白光是由多种色光组成的，其波长范围为400～760 nm.若用白光照射钠金属，则下面四幅表示逸出的光电子的最大初动能Ek与入射光波长λ(或波长的倒数)的关系图像中，可能正确的是(　C　) 根据光电效应方程有Ek＝hν－W0，其中ν＝、W0＝(λc＝540 nm)，可得Ek＝hc·－，故C正确，A、B、D错误． 9、某兴趣小组用如图甲所示的电路探究光电效应的规律。根据实验数据，小刚同学作出了光电子的最大初动能与入射光频率的关系图线如图乙所示，小明同学作出了遏止电压与入射光频率的关系图线如图丙所示。已知光电子的电荷量为e，则下列说法正确的是(　D　) A．如果图乙、图丙中研究的是同一金属的光电效应规律，则a＝ B．如果研究不同金属光电效应的规律，在图乙中将得到经过(b,0)点的一系列直线 C．如果研究不同金属光电效应的规律，在图丙中将得到不平行的倾斜直线 D．普朗克常量h＝＝ 解析　如果题图乙、题图丙中研究的是同一金属的光电效应规律，则由题图乙可得该金属的逸出功W0＝a，由题图丙可得该金属的逸出功W0＝ec，故有a＝ec，故A错误；如果研究不同金属光电效应的规律，则根据Ek＝hν－W0，可判断不同金属的逸出功不同，故当Ek＝0时，对应的ν不同，故在题图乙中得不到经过(b,0)点的一系列直线，故B错误；如果研究不同金属光电效应的规律，则根据eUc＝hν－W0，可判断直线的斜率为k＝，故在题图丙中将得到一系列平行的倾斜直线，故C错误；由题图乙可得普朗克常量h＝k＝，由题图丙可得，直线斜率为k＝＝，得h＝，故D正确。 2.2、Uc－ν图像 1、如图所示是某次实验中得到的甲、乙两种金属的遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图像，两金属的逸出功分别为W甲、W乙，如果用频率为ν1的光照射两种金属，光电子的最大初动能分别为E甲、E乙，则下列关系正确的是(　A　) A．W甲>W乙 B．W甲<W乙 C．E甲>E乙 D．E甲＝E乙 解析　根据爱因斯坦光电效应方程得Ek＝hν－W0＝hν－hνc，又Ek＝eUc，则eUc＝hν－hνc，由Uc－ν图线可知，当Uc＝0时，ν＝νc，金属甲的截止频率大于金属乙的截止频率，则金属甲的逸出功大于乙的逸出功，即W甲>W乙，选项A正确，B错误．如果用频率为ν1的光照射两种金属，根据光电效应方程，逸出功越大，则其光电子的最大初动能越小，因此E甲<E乙，选项C、D错误． 2、(多选)如图所示为金属A和B的遏止电压Uc和入射光频率ν的关系图像，由图可知(　AD　) A．金属A的逸出功小于金属B的逸出功 B．金属A的截止频率大于金属B的截止频率 C．图线的斜率为普朗克常量 D．如果用频率为5.5×1014 Hz的入射光照射两种金属，从金属A逸出的光电子的最大初动能较大 解析　根据爱因斯坦光电效应方程及动能定理可得Ekm＝hν－W0，eUc＝Ekm，即Uc＝ν－，当Uc＝0时，对应的频率为截止频率，由题图可知，金属A的截止频率小于金属B的截止频率，B错误；截止频率对应的光子能量等于金属的逸出功，金属的逸出功为W0＝hν0，ν0是截止频率，所以金属A的逸出功小于金属B的逸出功，A正确；由B解析中的表达式可知，图线斜率表示，C错误；根据爱因斯坦光电效应方程可知，由于A的逸出功较小，故从金属A逸出的光电子的最大初动能较大，D正确。 3、用蓝光照射密封在真空管中的两种不同金属材料Ⅰ、Ⅱ，完成光电效应实验。电路图如图甲所示，得到遏止电压Uc与入射光频率ν的关系，如图乙所示，已知电子电荷量为e，则下列说法正确的是(　A　) A.Ⅰ的截止频率比Ⅱ的小 B.Ⅰ的逸出功比Ⅱ的大 C.Ⅰ发生光电效应的时间较短 D.由图乙可算出普朗克常量h＝ 解根据爱因斯坦光电效应方程结合动能定理可知，eUc＝Ek＝hν－hν0，则Uc＝·ν－·ν0＝·(ν－ν0)，Uc－ν图线与横轴的交点表示截止频率，则Ⅰ的截止频率比Ⅱ的小，故A正确；根据逸出功与截止频率的关系W0＝hν0可知，截止频率大的金属，逸出功也大，故Ⅰ的逸出功比Ⅱ的小，故B错误；光电效应几乎是瞬间发生的，可认为所有金属发生光电效应的时间均一样，故C错误；根据图乙和A选项的分析可知，Uc－ν图线的斜率＝－，则普朗克常量h＝－，故D错误。 4、如图甲所示，为研究某金属材料的遏止电压Uc与入射光频率ν的关系的电路图，用不同频率的光分别照射甲图中同一光电管的阴极K，调节滑片P测出遏止电压，并描绘Uc－ν关系图像如图乙所示．已知三种光的频率分别为ν1、ν2、ν3，光子的能量分别为1.8 eV、2.4 eV、3.0 eV，测得遏止电压分别为U1＝0.8 V、U2＝1.4 V、U3(图乙中的未知量)．则下列说法正确的是(　D　) A．普朗克常量可表示为h＝ B．图乙中频率为ν3的光对应的遏止电压U3＝1.8 V C．该阴极K金属材料的逸出功为2.6 eV D．将电源的正负极对调，仍用频率为ν2的光照射阴极K时，将滑片P向右滑动一些，电流表示数一定不为零 解析　由光电效应方程，可得eU1＝hν1－W0，eU2＝hν2－W0，解得h＝，故A错误； 根据eU1＝hν1－W0，解得W0＝1.0 eV，故C错误； 根据eU3＝hν3－W0，解得U3＝2.0 V，故B错误； 将电源的正负极对调，用频率为ν2的光照射阴极K时，加在光电管上的电压会使光电子加速，将滑片P向右滑动一些，加速电压变大，电流表示数一定不为零，故D正确． 5、(多选)利用图甲所示的实验装置测量遏止电压Uc与入射光频率ν的关系。若某次实验中得到如图乙所示的Uc－ν图像。已知普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，则下列说法正确的是(　ABD　) A．电源的右端为正极 B．遏止电压Uc越大说明光电子最大初动能越大 C．若保持入射光频率不变，增大入射光光强，遏止电压也会增大 D．该金属的逸出功约为2.85×10－19 J 解析　因为测量遏止电压Uc与入射光频率ν的关系时，需要使加在两极板间的电压为反向电压，使电子减速，所以应该让电场方向从K指向A，所以电源右端应为正极，故A正确；因为最大初动能为Ek＝eUc，即遏止电压Uc越大说明光电子最大初动能越大，故B正确；由爱因斯坦光电效应方程知Ek＝hν－W0，遏止电压与入射光频率有关，与入射光强度无关，故C错误；当最大初动能为零时，对应频率即为截止频率，由图像知截止频率为νc＝4.3×1014 Hz，所以逸出功为W0＝hνc＝6.63×10－34×4.3×1014 J≈2.85×10－19 J，故D正确。 6、(多选)1907年起，美国物理学家密立根开始以精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量，检验爱因斯坦光电效应方程的正确性。按照密立根的方法进行实验时得到了某金属的Uc和ν的几组数据，并作出如图所示的图线，电子的电荷量大小为e＝1.6×10－19 C。由图线可知，以下说法正确的是(　ACD　) A．该金属的截止频率约为4.27×1014 Hz B．该金属的逸出功约为0.48 eV C．可以求得普朗克常量h约为6.24×10－34 J·s D．若用波长为500 nm的紫光照射该金属，能使该金属发生光电效应 解析　根据光电效应方程，有Ekm＝hν－W0，又eUc＝Ekm，解得Uc＝ν－，由图像可知该金属的截止频率约为νc＝4.27×1014 Hz，故A正确；由图像可知当Uc＝0时W0＝hνc，由图像可知＝，解得h≈6.24×10－34 J·s，W0≈1.67 eV，故B错误，C正确；波长为500 nm的紫光的能量为E＝＝2.34 eV>1.67 eV，则用波长为500 nm的紫光照射该金属，能使该金属发生光电效应，故D正确。 7、用频率为ν的单色光照射阴极K时，能发生光电效应。下面关于光电效应常见的四个图像说法正确的是(　D　) 　　 甲　　　　　　　　　　乙 丙　　　　　　　　　　丁 A.甲图表示光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的图像，斜率为普朗克常量的倒数 B.乙图表示颜色相同、强度不同的光，光电流与电压的关系图像，强黄光的饱和光电流大，是因为照射时间长 C.丙图表示颜色不同的光，光电流与电压的关系图像，蓝光的频率小，遏止电压大，光电子最大初动能大 D.丁图表示遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图像，普朗克常量h即为图线的斜率k与电子电荷量e的乘积，即h＝ke 由爱因斯坦光电效应方程可知Ek＝hν－W0，即图像斜率为普朗克常量h，故A错误；颜色相同，强度不同的光照射同一金属，饱和光电流的强弱只与入射光的强度有关，与照射时间无关，故B错误；蓝光的频率比黄光大。当照射同一金属时，逸出功相同，由hν＝W0＋Ek，Ek＝Uce可知，蓝光的遏止电压大，最大初动能大，故C错误；由hν＝W0＋Ek，Ek＝Uce联立可知，遏止电压Uc与入射光频率ν的关系Uc＝－，即斜率为k＝，所以h＝ke，故D 2.3、I－U图像 1、某实验小组在研究光电效应的实验中，用a、b两束单色光分别照射同一光电管的阴极，得到了两条光电流随电压变化的关系曲线，如图所示．下列说法正确的是( B　) A．a光的频率小于b光的频率 B．a光的频率等于b光的频率 C．a光的强度小于b光的强度 D．a光的强度等于b光的强度 由题图可知，两图线遏止电压相同，根据eUc＝mvm2，mvm2＝hν－W0可知，a光的频率等于b光的频率，B正确； 入射光越强，饱和光电流越大，a图线对应的饱和光电流较大，可知a光的强度大于b光的强度，C、D错误． 2、如图所示，在光电效应实验中，小明用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线甲、乙、丙．下列说法正确的是(　D　) A．甲光的频率大于乙光的频率 B．乙光的波长大于丙光的波长 C．乙、丙两种光照射该光电管阴极的截止频率不同 D．甲、丙两种光所产生光电子的最大初动能相等 解析　由Ek＝hν－W0和Ek＝eUc得：eUc＝hν－W0，因为甲光照射时的遏止电压小于乙，所以甲光的频率小，故A错误；根据eUc＝hν－W0，因为丙光照射时的遏止电压小，所以丙光的频率小，又λ＝，故丙光的波长长，故B错误；W0只与该光电管阴极材料有关，又hνc＝W0，故乙、丙照射该光电管阴极时截止频率相同，故C错误；因甲、丙照射光电管时遏止电压相同，故单色光甲、丙的频率相同，又Ek＝hν－W0，故甲、丙两种光照射时产生光电子的最大初动能相同，故D正确． 3、(多选)在光电效应实验中，某同学分别用甲光、乙光、丙光照射同一光电管，得到了三条光电流与电压之间的关系曲线，如图所示。则可判断出(　BC　) A．甲光的频率大于乙光的频率 B．乙光的波长大于丙光的波长 C．甲光的强度大于乙光的强度 D．甲光照射时光电子最大初动能大于丙光照射时光电子最大初动能 解析　根据eUc＝mvm2＝hν－W，入射光的频率越高，对应的截止电压越大。甲光、乙光的截止电压相等，所以甲光、乙光的频率相等，故A错误；丙光的截止电压大于乙光的截止电压，所以乙光的频率小于丙光的频率，根据c＝λν，易知乙光的波长大于丙光的波长，故B正确；因在发生光电效应条件下，饱和光电流与照射光强度有关，照射光强度越大饱和光电流越大，而从题图可以看出，甲光照射时最大光电流大于乙光照射时最大光电流，则甲光的强度大于乙光的强度，故C正确；甲光的截止电压小于丙光的截止电压，所以甲光对应的光电子最大初动能小于丙光对应的光电子最大初动能，故D错误。 4、如图甲所示是研究光电效应规律的实验电路．用波长为λ1的单色光a照射阴极K，反复调节滑动变阻器，灵敏电流计的指针都不发生偏转；改用波长为λ2的单色光b照射，调节滑动变阻器，测得流过灵敏电流计的电流I与A、K之间的电势差UAK满足如图乙所示规律，则(　D　) A．光波长λ1小于λ2 B．增加a光照射强度一定能使电流计指针偏转 C．若只改变阴极K的材料，图像与横轴交点不变 D．若只增加b光的照射强度，图像与横轴交点不变 解析　单色光a不能使阴极发生光电效应，所以其波长大于单色光b的波长，A错误；光电效应能否发生由光的频率及阴极材料决定，与光强无关，B错误；若只改变阴极K的材料，则逸出功改变，根据光电效应方程可知光电子的最大初动能发生变化，所以遏止电压也将发生变化，即图像与横轴的交点变化，C错误；若只增加b光的照射强度，光电子的最大初动能不变，遏止电压不变，图像与横轴交点不变，D正确． 5、研究光电效应的电路如图所示．用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K)，钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流．下列光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图像中，正确的是(　C　) 光电流I与UAK间的关系图线与横轴交点的横坐标表示遏止电压，频率相同的光照射同一金属时，发射出的光电子的最大初动能相同，所以遏止电压相同；饱和电流与光的强度有关，光的强度越大，饱和电流越大，故选项C正确． 6、如图所示为用某金属研究光电效应规律得到的光电流随电压变化关系的图像，用单色光1和单色光2分别照射该金属时，逸出的光电子的最大初动能分别为Ek1和Ek2，普朗克常量为h，则下列说法正确的是(　D　) A．Ek1＞Ek2 B．单色光1的频率比单色光2的频率高 C．增大单色光1的强度，其遏止电压会增大 D．单色光1和单色光2的频率之差为 解析　由题图可知，Uc1＜Uc2，最大初动能与遏止电压的关系为：eUc＝Ek，可知光电子的最大初动能：Ek1＜Ek2，故A错误；根据光电效应方程Ek＝hν－W0知，单色光2照射产生的光电子最大初动能大，则ν1＜ν2，故B错误；遏止电压与光电子的最大初动能有关，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，则增大单色光1的强度，不会增大遏止电压，故C错误；根据光电效应方程知：Ek1＝hν1－W0，Ek2＝hν2－W0，两式相减得，ν1－ν2＝，故D正确． 7、如图甲是利用光电管进行光电效应的实验装置．分别用a、b、c三束单色光照射阴极K，调节A、K间的电压U，得到光电流I与电压U的关系图像如图乙所示，由图可知(　D　) A．b光照射时，阴极的逸出功较小 B．b光子的能量小于a光子的能量 C．对于b光，A、K间的电压低于Uc1时，将不能发生光电效应 D．a光和c光的频率相同，但a光的强度更强 解析　逸出功由材料本身决定，与照射光无关，故A错误；根据光电效应方程Ek＝hν－W0，光电子最大初动能Ek＝eUc，可知b光照射时光电子的最大初动能较大，b光子的能量高于a光子的能量，故B错误；能否产生光电效应与所加电压无关，故C错误；a光和c光照射时光电子的最大初动能相同，故两者的频率相同，由于a光的饱和电流更大，故a光的强度更强，故D正确． 8、研究光电效应的电路如图所示，用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板（阴极），钠极板发射出的光电子被阳极吸收，在电路中形成光电流。下列光电流与、之间的电压的关系图象中，正确的是( C ) 9、如图所示，甲图为演示光电效应的实验装置；乙图为a、b、c三种光照射下得到的三条电流表与电压表读数之间的关系曲线。下列说法正确的是(　D　) A.a、b、c三种光的频率各不相同 B.b、c两种光的光强可能相同 C.若b光为绿光，a光可能是紫光 D.图甲中的滑动变阻器的滑片向右滑动，电流表的读数可能增大 由光电效应方程及遏止电压与光的频率间的关系可得eUc＝Ek＝hν－W0，b、c两种光的遏止电压相同，故频率相同，a光的遏止电压较小，频率较低，A错误；光的频率不变时，最大光电流与光强成正比，对比乙图可知，b光较强，B错误；由以上分析可知，a光频率较低，若b光为绿光，a光不可能是紫光，C错误；图甲中的滑动变阻器的滑片向右滑动，增大光电管两端电压，且为正向电压，电流表的读数可能增大，但不会超过饱和光电流，D正确。 10、研究光电效应规律的装置如图所示，以频率为ν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作减速运动。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。当电流计示数为零时，电压表的示数称为反向截止电压U0。在下列表示光电效应实验规律的图像中，错误的是（ B ） 【解析】当反向电压和频率一定，即有光电流逸出，光电流强度和光强成正比，刚开始一段频率没有达到极限频率时 ，没有光电子逸出，此时截止电压应一直为零；光强、频率一定，光电流强度随着反向电压的增大而减小，直到达到截止电压，电流变为零，其中关系根据光电效应方程、电场力做功、电流的微观表达式、动能定理求出；发生光电效应的时间即10-9s，后光电流随时间变化而恒定了。 11、如图甲所示为研究光电效应的实验装置，电源和电表的正负极可以对调，某同学选用a、b、c三束不同的单色光分别照射同一光电管，发现光电流与电压的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是(　B　) A．三束光的频率关系为νa>νb>νc B．单位时间内产生的光电子数的关系为na>nb>nc C．用a、b、c三束光照射时，逸出光电子的最大初动能的关系为Ekb>Eka>Ekc D．用a、b、c三束光照射时，逸出光电子的动能大小一定为Ekb>Ekc>Eka 解析　由动能定理和爱因斯坦光电效应方程可知： eU＝Ek＝hν－W0 遏止电压越大，频率越大，可知三束光的频率关系为νb>νc>νa 光电子逸出时最大初动能的关系为Ekb>Ekc>Eka 在某种光的照射下逸出的光电子的动能介于0与最大初动能之间，A、C、D错误； 饱和光电流越大，说明单位时间内产生的光电子数越多，即na>nb>nc，B正确。 12、如图甲所示是研究光电效应饱和电流和遏止电压的实验电路，A、K为光电管的两极，调节滑动变阻器触头P可使光电管两极获得正向或反向电压。现用光子能量E＝11.2 eV的光持续照射光电管的极板K。移动滑动变阻器触头P，获得多组电压表、电流表读数，作出电流与电压关系的图线如图乙所示。求： (1)光电管K极材料的逸出功； (2)恰达到饱和电流3.1 μA时，到达A极板的光电子的最大动能。 答案　(1)5.4 eV　(2)8.0 eV 解析　(1)由题图乙可知，用光子能量E＝11.2 eV的光持续照射光电管的极板K时，遏止电压为Uc＝5.8 V，根据动能定理以及爱因斯坦光电效应方程可得eUc＝Ekm＝E－W0， 解得光电管K极材料的逸出功为W0＝5.4 eV (2)由题图乙可知，恰达到饱和电流3.1 μA时，在A、K间有正向电压U＝2.2 V，电子在两极间加速，设到达A极板的光电子的最大动能为Ekm1， 则由动能定理有 eU＝Ekm1－Ekm＝Ekm1－(E－W0)， 解得Ekm1＝8.0 eV。 13、如图甲所示是研究光电效应规律的光电管，用波长为λ＝0.50 μm的绿光照射阴极K，实验测得流过G表的电流I与A、K之间的电势差UAK满足如图乙所示规律，取h＝6.63×10－34 J·s，c＝3×108 m/s，结合图像，求：(结果保留两位有效数字) (1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极K时的最大初动能； (2)该阴极材料的极限波长． 答案　(1)4.0×1012个　9.6×10－20 J　(2)0.66 μm 解析　(1)由题图可知，最大光电流为0.64 μA，则每秒钟阴极发射的光电子数：n＝＝个＝4.0×1012个，由题图可知，发生光电效应时的遏止电压是0.6 V，所以光电子的最大初动能：Ekm＝eUc＝0.60 eV＝9.6×10－20 J； (2)根据光电效应方程得：Ekm＝－ 代入数据得：λc≈0.66 μm. 2.4、Ek－U图像 1、如图所示，分别用1、2两种材料作阴极K进行光电效应实验，其逸出功的大小关系为W1>W2，保持入射光不变，则光电子到达A极时动能的最大值Ek随电压U变化关系的图像是(　C　) 光电管所加电压为正向电压，则根据爱因斯坦光电效应方程可知光电子到达A极时动能的最大值Ek＝Ue＋hν－W0 可知Ek－U图像的斜率相同，均为e；逸出功越大，则图像在纵轴上的截距越小，因W1>W2，则图像C正确，A、B、D错误． 1 物理学习的核心在于思维 最基本的知识、方法才是最重要的； 30%兴趣+30%信心+30%方法+10%勤奋+l%天赋>100%成功初三物理暑假课程 学科网（北京）股份有限公司 $