Question

（1）一單色光照到某金屬表面時，有光電子從金屬表面逸出，下列說法中正確的是：下列描述中正確的是

BCE

．
A．只增大入射光的頻率，金屬逸出功將減小
B．只延長入射光照射時間，光電子的最大初動能將不變
C．只增大入射光的頻率，光電子的最大初動能將增大
D．只增大入射光的頻率，光電子逸出所經(jīng)歷的時間將縮短
E．只增大入射光的強度，單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目將增多
（2）如圖所示，可視為質(zhì)點的小木塊A、B的質(zhì)量均為m，放在一段粗糙程度相同的水平地面上，木塊A、B間夾有一小塊炸藥（炸藥的質(zhì)量可以忽略不計）．讓A、B以初速度v₀一起從O點滑出，滑行一段距離后到達P點，速度變?yōu)関₀/2，此時炸藥爆炸使木塊A、B脫離，發(fā)現(xiàn)木塊B立即停在原位置，木塊A繼續(xù)沿水平方向前進．已知O、P兩點間的距離為s，炸藥爆炸時釋放的化學(xué)能均全部轉(zhuǎn)化為木塊的動能，爆炸時間很短可以忽略不計，求：
（1）木塊與水平地面的動摩擦因數(shù)μ；
（2）炸藥爆炸時釋放的化學(xué)能．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)愛因斯坦光子說進行分析：金屬逸出功由金屬材料決定，與入射光無關(guān)．光電子的最大初動能隨入射光頻率的增大而增大．只增大入射光的頻率，光電子的最大初動能將增大．只增大入射光的頻率，光電子逸出所經(jīng)歷的時間不變．只增大入射光的強度，單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目將增多．
（2）（1）A、B整體從O滑到P過程，滑動摩擦力做功--μ?2mgs，根據(jù)動能定理求解動摩擦因數(shù)μ；
（2）在P點爆炸，A、B總動量守恒，爆炸時釋放的化學(xué)能均全部轉(zhuǎn)化為木塊的動能，根據(jù)動量守恒定律求出爆炸后木塊的速度，由能量的轉(zhuǎn)化與守恒求出炸藥爆炸時釋放的化學(xué)能．

解答：解：（1）A、金屬逸出功由金屬材料決定，與入射光無關(guān)．故A錯誤．
B、C根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程得知，光電子的最大初動能隨入射光頻率的增大而增大，與光照射時間無關(guān)．故BC正確．
D、只增大入射光的頻率，光電子逸出所經(jīng)歷的時間不變．故D錯誤．
E、只增大入射光的強度，單位時間內(nèi)入射的光子的數(shù)增加，一個光子被一個電子吸收，則單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目將增多．故E正確．
故選BCE
（2）設(shè)木塊與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，炸藥爆炸釋放的化學(xué)能為E₀．
從O滑到P，對A、B，由動能定理得：
-μ?2mgs=

1

2

?2m(

v0

2

)2-

1

2

?2m

v

2 0

在P點爆炸，A、B動量守恒：2m

v0

2

=mv
根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化與守恒：E₀+

1

2

?2m

v 2 0

4

=

1

2

mv²
解得：μ=

3v 2 0

8gs

，E₀=

1

4

m

v

2 0

．
故答案為：（1）BCE；（2）（1）

3v 2 0

8gs

（2）

1

4

m

v

2 0

．

點評：光電效應(yīng)是選修3-5部分重點內(nèi)容，要掌握光電效應(yīng)的四大規(guī)律及光子說理論．對于含有爆炸的過程，往往是動量守恒和能量守恒兩大定律的綜合應(yīng)用．