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3.用光子能量为5.0eV的光照射到光电管(如图乙装置)上时,测得电流表上的示数随电压变化的图象如图甲所示,则该光电管金属的逸出功为4.8×10-19J.如图丙所示为氢原子的能级图,若一大群处于第4能级的氢原子向基态跃迁时辐射出的光子照射该光电管则逸出光咆电子的最大初动能为1.56×10-18J.

分析 根据遏止电压的大小求出光电子的最大初动能,结合光电效应方程求出光电管金属的逸出功.能级差越大,释放的光子能量越大,结合光电效应方程求出光电子的最大初动能.

解答 解:由甲图可知,光电子的遏止电压为2V,则光电子的最大初动能为2eV,根据光电效应方程Ekm=hv-W0得,逸出功为:
W0=hv-Ekm=5.0-2.0eV=3eV=3×1.6×10-19J=4.8×10-19J.
从第4能级向基态跃迁时,释放的光子能量hv=-0.85+13.6eV=12.75eV,则光电子的最大初动能为:
Ekm′=hv-W0=12.75-3eV=9.75eV=9.75×1.6×10-19=1.56×10-18J.
故答案为:4.8×10-19,1.56×10-18

点评 本题考查了能级的跃迁和光电效应方程的综合运用,知道光电子最长初动能与遏止电压之间的关系,结合光电效应方程进行求解,难度不大.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

13.在“用单摆测定重力加速度”的实验中,请解答下列问题:
(1)在探究单摆周期与摆长关系的实验中,有如下器材供选用,请把应选用的器材填在横线上BDFGI(填字母).
A.1m长的粗绳          B.1m长的细线
C.半径为1cm的小木球   D.半径为1cm的小铅球
E.时钟                  F.秒表
G.最小刻度为mm的米尺  H.最小刻度为cm的米尺
I.铁架台                 J.天平和砝码
(2)在该实验中,单摆的摆角θ应小于10°,通常从摆球经过平衡位置开始计时,测出n次全振动的时间为t,则单摆的周期表达式T=$\frac{t}{n}$.
(3)为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长L,测出相应的周期T,从而得出一组对应的L与T的数值,再以L为横坐标,T2为纵坐标,将所得数据连成直线如图所示,写出T2与L的关系式T2=$\frac{4{π}^{2}L}{g}$,利用图线可求出图线的斜率k,再由k可求出g=9.86m/s2.(取三位有效数字)
(4)如果他测得的g值偏小,可能的原因是AC.
A.测量摆长时,只考虑了悬线长,没有考虑小球的半径
B.单摆的摆球质量偏大
C.开始计时,秒表过早按下
D.实验中误将29次全振动数记为30次.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

14.甲、乙两星球的半径均为R.距甲星球表面高为R处有一颗同步卫星,周期为T;距乙星球表面高为2R处也有一颗同步卫星,周期为2T.则甲、乙两星球的平均密度之比为(  )
A.4:1B.1:2C.27:2D.32:27

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

11.将放射性同位素${\;}_{8}^{15}$O注入人体,参与人体的代谢过程.${\;}_{8}^{15}$O在人体内衰变放出正电子,与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子,从而被探测器检测到,请写出${\;}_{8}^{15}$O衰变的方程式${\;}_{8}^{15}O$→${\;}_{1}^{0}e$+${\;}_{7}^{15}N$.已知${\;}_{92}^{235}$U经过m次α衰变和n次β衰变,变成${\;}_{82}^{207}$Pb,则m=7,n=4.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

18.用拉力传感器和速度传感器“探究加速度a与物体所受外力F的关系”,实验装置如图所示,其中带滑轮的长木板始终处于水平位置.实验中用拉力传感器记录小车受到细线的拉力F大小,在长木板上相距为L的A、B两个位置分别安装速度传感器,记录小车到达A、B两位置时的速率为vA、vB
①本题中测得的物理量写出加速度的表达式:a=$\frac{{{v}_{B}}^{2}-{{v}_{A}}^{2}}{2L}$;
②本题中是否需要满足钩码的总质量远小于小车的质量的关系?不需要(填“需要”或“不需要”);
③实验得到的图线可能是图乙中的C,因为没有平衡摩擦力.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

8.一快艇从离岸边100m远的河中向岸边行驶.已知快艇在静水中的加速度为0.5m/s2,流水的速度为3m/s.则(  )
A.快艇的运动轨迹一定为直线
B.快艇的运动轨迹可能为曲线,也可能为直线
C.若快艇垂直于河岸方向的初速度为0,则快艇最快到达岸边所用的时间为20 s
D.若快艇垂直于河岸方向的初速度为0,则快艇最快到达岸边经过的位移为100 m

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

15.据报道“2016年1月1日郑州发生万伏电缆落地,持续大火将路面烧焦成大坑”的事件.高压电线落地可能导致行人跨步触电,如图所示,设人的两脚MN间最大跨步距离为d,触地点O流入大地的电流为I,大地的电阻率为ρ,ON间的距离为R.电流在以O点为圆心半径为r的半球面上均匀分布,其电流密度为$\frac{I}{2π{r}^{2}}$,电流密度乘以电阻率等于电场强度,该场强可以等效于把点电荷Q放在真空中O点处产生的场强.下列说法正确的是(  )
A.等效点电荷Q电量为$\frac{ρI}{2πK}$ (K 为静电力常量)
B.图中MN两脚间跨步电压可能等于$\frac{ρId}{2π{R}^{2}}$
C.当两脚间的距离处于最大跨步时跨步电压不可能为零
D.两脚并拢跳离触地点是防跨步触电的一种有效方法

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12.某兴趣学习小组的同学深入学习了静电场中关于电势的知识:若取无穷远处电势为零,在一带电荷量为+q的点电荷的电场中,与点电荷相距r处的电势为φ=k$\frac{q}{r}$;如果某点处在多个点电荷所形成的电场中,则电势为每一个点电荷在该点所产生的电势的代数和.
如图所示,AB是均匀带电的细棒,所带电荷量为+Q.C为AB棒附近的一点,CB垂直于AB.若取无穷远处电势为零,AB棒上的电荷所形成的电场中,C点的电势为φ0,φ0可以等效成AB棒上某点P处、电荷量为+Q的点电荷所形成的电场在C点的电势.该小组的同学将AB棒均分成两段,利用对称性,求得AC连线中点D处的电势为(  )
A.$\frac{1}{2}$φ0B.φ0C.$\sqrt{2}$φ0D.0

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

13.如图所示,质量m=4kg的物体静止在水平面上,在外力F=25N作用下开始运动.已知F与与水平方向的夹角为37°,物体的位移为5m时,具有50J的动能.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)此过程中,物体克服摩擦力所做的功;
(2)物体与水平面间的动摩擦因数;
(3)撤去拉力后物体还能滑多远.

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