Question

（1）一單色光照到某金屬表面時(shí)，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(zhǎng)入射光照射時(shí)間，光電子的最大初動(dòng)能將不變
C．只增大入射光的頻率，光電子的最大初動(dòng)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(shí)間將縮短
E．只增大入射光的強(qiáng)度，單位時(shí)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(diǎn)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(jì)）．讓A、B以初速度v₀一起從O點(diǎn)滑出，滑行一段距離后到達(dá)P點(diǎn)，速度變?yōu)関₀/2，此時(shí)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(jìn)．已知O、P兩點(diǎn)間的距離為s，炸藥爆炸時(shí)釋放的化學(xué)能均全部轉(zhuǎn)化為木塊的動(dòng)能，爆炸時(shí)間很短可以忽略不計(jì)，求：
（1）木塊與水平地面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；
（2）炸藥爆炸時(shí)釋放的化學(xué)能．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)愛因斯坦光子說進(jìn)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(dòng)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(dòng)能將增大．只增大入射光的頻率，光電子逸出所經(jīng)歷的時(shí)間不變．只增大入射光的強(qiáng)度，單位時(shí)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(dòng)摩擦力做功--μ?2mgs，根據(jù)動(dòng)能定理求解動(dòng)摩擦因數(shù)μ；
（2）在P點(diǎn)爆炸，A、B總動(dòng)量守恒，爆炸時(shí)釋放的化學(xué)能均全部轉(zhuǎn)化為木塊的動(dòng)能，根據(jù)動(dòng)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(shí)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(cuò)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(dòng)能隨入射光頻率的增大而增大，與光照射時(shí)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(shí)間不變．故D錯(cuò)誤．
E、只增大入射光的強(qiáng)度，單位時(shí)間內(nèi)入射的光子的數(shù)增加，一個(gè)光子被一個(gè)電子吸收，則單位時(shí)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(dòng)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(duì)A、B，由動(dòng)能定理得：
-μ?2mgs=

1

2

?2m(

v0

2

)2-

1

2

?2m

v

2 0

在P點(diǎn)爆炸，A、B動(dòng)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(diǎn)評(píng)：光電效應(yīng)是選修3-5部分重點(diǎn)內(nèi)容，要掌握光電效應(yīng)的四大規(guī)律及光子說理論．對(duì)于含有爆炸的過程，往往是動(dòng)量守恒和能量守恒兩大定律的綜合應(yīng)用．