15．強激光的出現(xiàn)豐富了人們對光電效應的認識．用強激光照射金屬時，由于其光子密度極大，一個電子在極短時間內(nèi)吸收多個光子成為可能，從而形成多光子光電效應．如圖所示，用頻率為v的強激光照射光電管陰極K，假設電子在極短時間內(nèi)吸收兩個光子形成光電效應，（已知該金屬的逸出功為W0，普朗克常量為h，電子電荷量為e），那么每個光電子吸收的能量是2hv；當光電管兩極間所加反向電壓為$\frac{2hv-{W}_{0}}{e}$時，光電流恰好為零，且此時圖中電源的a端應為“+”極．

分析 電子在極短時間內(nèi)吸收兩個光子，從而求得每個光電子吸收的能量；
根據(jù)光電效應方程Ekm=hγ-W，求解光電子的最大初動能；當光電管兩極間存在反向電壓時，電子做減速運動，光電流恰好為零時，光電子達到K極的速度恰好為零，根據(jù)動能定理求解．

解答 解：根據(jù)題意知，一個電子吸收兩個光子而發(fā)生光電效應，
那么每個光電子吸收的能量是E=2hv；
則光電效應方程得光電子的最大初動能為：
Ekm=2hγ-W0，
根據(jù)動能定理得：-eUc=0-Ekm，則得：
Uc=$\frac{2hv-{W}_{0}}{e}$；
根據(jù)光電流恰好為零，則負電荷受到電場力方向向左，
那么電場強度方向向右，因此電源的a端為正極．
故答案為：2hv，$\frac{2hv-{W}_{0}}{e}$，a．

點評 解決本題的關鍵掌握光電效應方程，知道最大初動能與遏止電壓的關系，注意反向電壓與正向電壓的概念．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

8．平直的軌道上有一節(jié)車廂，車廂、平板車與軌道表面均光滑，某時刻車廂以12m/s的速度與一質(zhì)量為其一半的靜止的平板車掛接時，車廂頂邊緣上一個小鋼球向前滾出，如圖所示，平板車與車廂頂高度差為1.8m，設平板車足夠長，g取10m/s2，求：
（1）掛接瞬間二者速度為多少？
（2）鋼球落在平板車上何處？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．一次汽車拉力賽中，汽車要經(jīng)過某半徑為R的圓弧形水平軌道，地面對汽車的最大靜摩擦力為車重的0.2倍，汽車要想通過該彎道時不發(fā)生側(cè)滑，那么汽車的行駛速度不應大于（　　）
A．$\frac{g}{5R}$B．gRC．$\sqrt{\frac{g}{5R}}$D．$\sqrt{\frac{gR}{5}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

3．（1）在做“研究平拋物體的運動”實驗中，要求在安裝實驗裝置時斜槽末端的切線必須是水平的，這樣做的目的是保證小球飛出時初速度水平；
（2）如圖所示，小球A沿軌道滑下，離開軌道末端（末端水平）時撞開輕質(zhì)接觸式開關S，被電磁鐵吸住的小球B同時自由下落．改變整個裝置的高度H做同樣的實驗，發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A、B兩球總是同時落地，該實驗現(xiàn)象說明了A球在離開軌道后豎直方向的分運動是自由落體運動．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

10．下列所述的實例中（均不計空氣阻力），機械能守恒的是（　�。�
A．小石塊被水平拋出后在空中運動的過程
B．木箱沿粗糙斜面勻速下滑的過程
C．人乘電梯加速上升的過程
D．小鋼球在輕繩作用下在豎直面做圓周運動

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．在質(zhì)量為M=6kg的電動機的飛輪上，固定著一個質(zhì)量為3kg的重物，重物到轉(zhuǎn)軸的距離為r=0.3m，如圖所示，為了使放在地面上的電動機不會跳起，電動機飛輪的角速度取值應該為（　�。�
A．ω≤10rad/sB．ω≥5rad/sC．ω≤$\frac{10\sqrt{6}}{3}$rad/sD．ω≤5rad/s

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

7．在做“驗證動量守恒定律”實驗時，入射球a的質(zhì)量為ma，被碰球b的質(zhì)量為mb，各小球的落地點如圖所示．
（1）在下列所給的器材中，不需要的器材是B．（填器材前的序號字母）
A．圓規(guī)    B．秒表　 C．天平　  D．刻度尺
（2）下列注意事項中，必須要注意的是BD
A．斜槽軌道盡量光滑以減少誤差
B．斜槽軌道末端的切線必須水平
C．入射球和被碰球的質(zhì)量必須相等，且大小相同
D．入射球每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下
（3）實驗中直接測定小球速度是不容易的．但可以通過僅測量A間接地解決這個問題．
A．$\overline{OM}$、$\overline{OP}$、$\overline{ON}$的長度        B．$\overline{OM}$、$\overline{MP}$、$\overline{MN}$的長度
C．$\overline{OM}$、$\overline{MP}$、$\overline{PN}$的長度        D．$\overline{OM}$、$\overline{OP}$、$\overline{ON}$的長度和桌面高度H
（4）用字母表示，只要滿足關系式m1OP=m1OM+m2ON，即可驗證碰撞前后的動量守恒；若碰撞是彈性碰撞，那么還應滿足的關系式是：m1OP2=m1OM2+m2ON2．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．如圖所示，豎直平面內(nèi)的直角坐標系xoy把空間分成四個區(qū)域，一絕緣帶孔彈性擋板放置在x軸，其一端與坐標系O點重合，擋板上的小孔M距O點距離L1=9m，在y軸上有N點，N點距O點的距離L2=3m．空間中Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ象限存在豎直向上的勻強電場．小孔M正上方高h處有一直徑略小于小孔寬度的帶正電小球（視為質(zhì)點），其質(zhì)量m=1.0×10-3kg，電荷量q=1.0×10-3C．某時刻由靜止釋放帶電小球，小球經(jīng)過小孔M后進入勻強電場區(qū)域，恰好做勻速直線運動．不計空氣阻力，取g=10m/s2．
（1）求電場強度E的大小；
（2）若在空間中Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ象限再加一垂直紙面的勻強磁場，磁感應強度B=1T，其他條件不變，由靜止釋放小球，小球通過小孔M后未與擋板碰撞且恰好通過N點，求h值；
（3）保持（2）問中的電場、磁場不變，適當改變h值，小球仍由靜止釋放，通過小孔后與擋板發(fā)生碰撞也恰好通過N點（小球與擋板相碰以原速率反彈，碰撞時間不計，碰撞后電量不變），求h的可能值．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

1．如圖，電荷量為q1、q2的點電荷分別位于閉合面S內(nèi)、外，則通過S的電場強度通量為$\frac{{q}_{1}}{{?}_{0}}$．

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