Question

（2009?寧夏）[物理-選修3-5]
（1）關于光電效應，下列說法正確的是

A

（填入選項前的字母，有填錯的不得分）
A．極限頻率越大的金屬材料逸出功越大
B．只要光照射的時間足夠長，任何金屬都能產生光電效應
C．從金屬表面出來的光電子的最大初動能越大，這種金屬的逸出逸出功越小
D．入射光的光強一定時，頻率越高，單位時間內逸出的光電子數
（2）兩個質量分別為M₁和M₂的劈A和B，高度相同，放在光滑水平面上．A和B的傾斜面都是光滑曲面，曲面下端與水平相切，如圖所示．一質量為m的物體塊位于劈A的傾斜面上，距水平面的高度為h．物塊從靜止開始滑下，然后又滑上劈B．求物塊在B上能夠達到的是大高度．

Answer 1

分析：（1）金屬材料逸出功W=hγ_c，與極限頻率成正比．發生光電效應的條件是入射光的頻率大于極限頻率，根據光電效應方程可知最大初動能與入射光頻率的關系．
（2）物塊從A上下滑過程中，物塊與A組成的系統機械能守恒，水平方向動量守恒，根據兩大守恒定律求出物塊滑離A后速度的大小．物塊滑上B的過程中，當兩個物體的速度相同時，物塊在B上上升到最大高度，由物塊和B組成的系統機械能守恒，水平方向動量也守恒，即可求得物塊在B上能夠達到的最大高度．

解答：解：（1）A、根據W=hγ_c知，極限頻率越大的金屬材料逸出功越大．故A正確．
B、發生光電效應的條件是入射光的頻率大于極限頻率，與入射光照射的時間無關．故B錯誤．
C、根據光電效應方程E_k=hγ-W知，光電子的最大初動能與入射光的頻率和逸出功兩個因素有關，光電子的最大初動能越大，這種金屬的逸出逸出功不一定越小，也可能是因為入射光的頻率高的緣故．故C錯誤．
D、光的強度影響的是單位時間發出光電子數目，與入射光的強度無關．故D錯誤．
故選A
（2）設物塊到達劈A的底端時，物塊和A的速度大小分別為v和V，由機械能守恒和動量守恒得
mgh=

1

2

mv²+

1

2

M1V2 ①
M₁V-mv=0  ②
解得，v=

2M1gh M1+m

設物塊在劈B上達到的最大高度為H，此時物塊和B的共同速度大小為V'，對物塊與B組成的系統，由機械能守恒和水平方向動量守恒得
  mgH+

1

2

(M2+m)V′2=

1

2

mv2 ③
  mv=（M₂+m）V'④
聯立得 H=

M1M2h

(M1+m)(M2+m)

故答案為：（1）A
（2）物塊在B上能夠達到的是大高度為

M1M2h

(M1+m)(M2+m)

．

點評：第1題關鍵要掌握光電效應的規律．第2題首先要分析物體的運動過程，確定研究對象，第一個過程以物塊與A為研究對象，第二過程以物塊與A為研究對象；其次根據系統的機械能守恒和水平方向動量守恒，就很容易解答．