《2025年资源库高中物理人教版》

例618 已知能使某金属产生光电效应的极限频率为 $ \nu_0 $,则 ( )

A.当用频率为 $ 2\nu_0 $ 的单色光照射该金属时,一定能产生光电子
B.当用频率为 $ 2\nu_0 $ 的单色光照射该金属时,所产生的光电子的最大初动能为 $ h\nu_0 $
C.当照射光的频率 $ \nu $ 大于 $ \nu_0 $ 时,若 $ \nu $ 增大,则逸出功增大
D.当照射光的频率 $ \nu $ 大于 $ \nu_0 $ 时,若 $ \nu $ 增大 1 倍,则光电子的最大初动能也增大 1 倍
【解析】由题知产生光电效应的极限频率为 $ \nu_0 $,要产生光电子则照射光的频率必须大于 $ \nu_0 $,A 正确；由题意知逸出功 $ W_0 = h\nu_0 $,由爱因斯坦光电效应方程知 $ E_{km} = 2h\nu_0 - W_0 = h\nu_0 $,B 正确；逸出功仅由金属自身性质决定,与照射光的频率无关,C 错误；由爱因斯坦光电效应方程知 $ E_{km} = h\nu - h\nu_0 $,$ E_{km} $ 和 $ \nu $ 并非正比例关系,故 $ \nu $ 增大 1 倍,$ E_{km} $ 并非增大 1 倍,D 错误。
【答案】AB

答案： AB

例619 关于光电效应,下列说法中正确的是 (D)
A.光电子的最大初动能随着入射光强度的增大而增大
B.只要入射光的强度足够强,照射时间足够长,就一定能产生光电效应
C.在光电效应中,饱和电流的大小与入射光的频率无关
D.任何一种金属都有一个极限频率,低于这个频率的光照射都不能使金属发生光电效应
【解析】由爱因斯坦光电效应方程易知,选项 A、B 错误,D 正确。饱和电流的大小与光强有关,但不等于说与入射光频率无关,因为饱和光电流与光强成正比的结论是在入射光频率一定的条件下才成立,若入射光强度一定,入射光的光子数便取决于光子的能量,根据 $ \varepsilon = h\nu $ 可知,频率越大的光子能量越大,则光子数目越少,入射光子数便越少,打出的光电子数就少,饱和电流便小了,所以在光强一定时,入射光的频率越大,饱和电流越小,C 错误。
【答案】D

答案： D

例620 如图 1 - 26 - 12 甲所示,在光电效应实验中,某同学用相同频率的单色光,分别照射阴极材料为锌和铜的两个不同的光电管,结果都能发生光电效应。图 1 - 26 - 12 乙为其中一个光电管的遏止电压 $ U_c $ 随入射光频率 $ \nu $ 变化的关系图像。对于这两个光电管,下列判断正确的是 (ABC)

A.因为材料不同逸出功不同,所以遏止电压 $ U_c $ 不同
B.光电子的最大初动能不同
C.因为光强不确定,所以单位时间逸出的光电子数可能相同,饱和电流也可能相同
D.两个光电管的 $ U_c - \nu $ 图像的斜率可能不同
【解析】根据爱因斯坦光电效应方程有 $ E_{km} = h\nu - W_0 $,根据能量守恒定律有 $ eU_c = E_{km} $,联立可得 $ eU_c = h\nu - W_0 $,由于入射光的频率相同,逸出功 $ W_0 $ 不同,故遏止电压 $ U_c $ 不同,故 A 正确；入射光的频率相同,逸出功 $ W_0 $ 不同,根据 $ E_{km} = h\nu - W_0 $ 可得,光电子的最大初动能不同,故 B 正确；虽然入射光的频率相同,但光强不确定,所以单位时间逸出的光电子数可能相同,饱和电流也可能相同,故 C 正确；由 $ U_c = \frac{h\nu}{e} - \frac{W_0}{e} $ 可知,$ U_c - \nu $ 图像的斜率 $ k = \frac{h}{e} $ 为常数,故两个光电管的 $ U_c - \nu $ 图像的斜率一定相同,故 D 错误。
【答案】ABC

答案： ABC