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[随堂检测]1．关于光电效应现象，下列说法正确的是()A．只有入射光的波长大于该金属的极限波长，才会发生光电效应B．光电流的产生与否和入射光强度有关C．光电流的产生与否和入射光频率有关D．只有可见光才能使金属发生光电效应解析：选C.入射光波长大，对应频率小；光电效应有无和入射光频率有关，和光的强度无关；不是可见光也可使金属发生光电效应．2．在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器的指针就张开一个角度，如图所示，这时()A．锌板带正电，指针带负电B．锌板带正电，指针带正电C．锌板带负电，指针带正电D．锌板带负电，指针带负电解析：选B.锌板原来不带电，验电器的指针发生了偏转，说明锌板在弧光灯的照射下发生了光电效应，发生光电效应时，锌板向空气中发射电子，所以锌板带正电，验电器的指针亦带正电．故选B项．3．(多选)在光电效应实验中，分别用频率为νa、νb的单色光a、b照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为Ua和Ub、光电子的最大初动能分别为Eka和Ekb.h为普朗克常量．下列说法正确的是()A．若νa＞νb，则一定有Ua＜UbB．若νa＞νb，则一定有Eka＞EkbC．若Ua＜Ub，则一定有Eka＜EkbD．若νa＞νb，则一定有hνa－Eka＞hνb－Ekb解析：选BC.设该金属的逸出功为W，根据爱因斯坦光电效应方程有Ek＝hν－W，同种金属的W不变，则逸出光电子的最大初动能随ν的增大而增大，B项正确；又Ek＝eU，则最大初动能与遏止电压成正比，C项正确；根据上述有eU＝hν－W，遏止电压U随ν增大而增大，A项错误；又有hν－Ek＝W，W相同，则D项错误．4.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的关系图象中，正确的是()解析：选C.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．只有图象C正确．[课时作业]一、单项选择题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10－9sD．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：选D.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．2．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：选C.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．3．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：选D.在正向电压一定的情况下，光电子到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．4．当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，这时()A．锌板带负电B．有正离子从锌板逸出C．有电子从锌板逸出D．锌板会吸附空气中的正离子解析：选C.锌板在紫外线的照射下产生了光电效应，说明锌板上有光电子飞出，所以锌板带正电，C正确，A、B、D错误．5．一束绿光照射某金属发生了光电效应，则下列说法正确的是()A．若增加绿光的照射强度，则单位时间内逸出的光电子数目不变B．若增加绿光的照射强度，则逸出的光电子将具有更大的动能C．若改用紫光照射，则逸出的光电子将具有更大的动能D．若改用紫光照射，则单位时间内逸出的光电子数目增加解析：选C.在光电效应中，入射光的频率决定能否发生光电效应．在能产生光电效应时，入射光的强度影响单位时间内逸出的光电子数目，入射光的频率影响逸出的光电子的初动能的大小，选项C正确．6．用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属产生光电效应的措施是()A．改用频率更小的紫外线照射B．改用X射线照射C．改用强度更大的原紫外线照射D．延长原紫外线的照射时间解析：选B.金属发生光电效应必须使光的频率大于极限频率，X射线的频率大于紫外线的频率．7．如图所示为一光电管电路，滑动变阻器滑动触头P位于AB上某点，用光照射光电管阴极，电表无偏转，要使电表指针偏转，可采取的措施有()A．加大照射光强度B．换用波长短的光照射C．将P向B滑动D．将电源正负极对调解析：选B.由光电管电路图可知阴极K电势低，阳极A电势高，如果K极有电子飞出，则它受到的电场力必向左，即将向左加速，然而现在G中电表指针无偏转，说明没有发生光电效应，这仅能说明照射光频率太低．这与光强、外加电压的大小及方向均无关．可见要使指针发生偏转需增大照射光频率即缩短照射光的波长．二、多项选择题8．光电效应实验的装置如图所示，则下面说法中正确的是()A．用紫外光照射锌板，验电器指针会发生偏转B．用绿色光照射锌板，验电器指针会发生偏转C．锌板带的是正电荷D．使验电器指针发生偏转的是正电荷解析：选ACD.将擦得很亮的锌板连接验电器，用弧光灯照射锌板(弧光灯发出紫外线)，验电器指针张开一个角度，说明锌板带了电，进一步研究表明锌板带正电．这说明在紫外光的照射下，锌板中有一部分自由电子从表面飞出去，锌板中缺少电子，于是带正电，A、C、D选项正确．绿光不能使锌板发生光电效应．9．如图所示，电路中所有元件完好，光照射到光电管上，灵敏电流计中没有电流通过．其原因可能是()A．入射光太弱B．入射光波长太长C．光照时间太短D．电源正负极接反解析：选BD.光电管电路中形成电流的条件：一是阴极在光的照射下有光电子逸出，二是逸出的光电子应能在电路中定向移动到达阳极．其中有无光电子逸出决定于入射光的频率是否高于阴极材料的极限频率，与入射光的强弱、照射时间长短无关；光电子能否到达阳极，应由光电子的初动能大小和光电管两极间所加电压的正负和大小共同决定．一旦电源正负极接反，如果具有最大初动能的光电子也不能到达阳极，即使发生了光电效应，电路中也不能形成光电流．故该题的正确选项是B、D.10．如图所示为一真空光电管的应用电路，其阴极金属材料的极限频率为4.5×1014Hz，则以下判断正确的是()A．发生光电效应时，电路中光电流的饱和值取决于入射光的频率B．发生光电效应时，电路中光电流的饱和值取决于入射光的强度C．用λ＝0.5μm的光照射光电管时，电路中有光电流产生D．光照射时间越长，电路中的电流越大解析：选BC.在光电管中若发生了光电效应，单位时间内发射光电子的数目只与入射光的强度有关，光电流的饱和值只与单位时间内发射光电子的数目有关．据此可判断A、D错误．波长λ＝0.5μm的光子的频率ν＝cλ＝3×1080.5×10－6Hz＝6×1014Hz4.5×1014Hz，可发生光电效应，所以选项B、C正确．三、非选择题11．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)判断电源和电流表的正、负极；(2)入射光应照射在____极上；(3)若电流表读数是10μA，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)Q＝It＝10×10－6×1C＝10－5C，而n＝Qe，所以含有6.25×1013个光电子．答案：(1)电源左边是正极，右边是负极电流表是上正下负(2)B(3)6.25×101312．如图所示，一静电计与锌板相连，在A处用一弧光灯照射锌板，关灯后，指针保持一定偏角．(1)现用一带负电的金属小球与锌板接触，则静电计指针偏角将________．(填“增大”“减小”或“不变”)(2)使静电计指针回到零，再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板，静电计指针无偏转，那么，若改用强度更大的红外线照射锌板，可观察到静电计指针________(填“有”或“无”)偏转．解析：(1)锌板在紫外线照射下，发生光电效应现象，有光电子飞出，锌板带正电，将一带负电的金属小球与锌板接触，将锌板上的正电荷中和一部分，锌板正电荷减少，则静电计指针偏角将变小．注意，静电计与锌板带同种电荷．(2)要发生光电效应现象，照射光的频率必须高于这种金属的极限频率，而与照射光的强度无关．用黄光照射，静电计指针无偏转，即不能发生光电效应现象，当改用强度更大的红外线照射时，因为红外线的频率比黄光的要低，所以用红外线照射更不能发生光电效应现象，静电计指针无偏转．答案：(1)减小(2)无