问题 问答题

(1)用某种单色光照射某种金属表面,发生了光电效应.现将该单色光的强度减弱,则______.

A.光电子的最大初动能增大           B.光电子的最大初动能减小

C.单位时间内产生的光电子数减少     D.可能不发生光电效应

(2)(10分)一质量为2m的物体P静止于光滑水平地面上,其截面如图所示.图中ab为粗糙的水平面,长度为L;bc为一光滑斜面,斜面和水平面通过与ab和bc均相切的长度可忽略的光滑圆弧连接.现有一质量为m的木块以大小为v0的水平初速度从a点向左运动,在斜面上上升的最大高度为h,返回后在到达a点前与物体P相对静止.重力加速度为g.求

(i)木块在ab段受到的摩擦力f;

(ii)木块最后距a点的距离s.

答案

(1)A、B光电子的最大初动能由入射光的频率决定,与入射光的强度无关,当该单色光的强度减弱时,光电子的最大初动能.故AB错误.

C、将该单色光的强度减弱,单位时间内入射的光子数减小,单位时间内金属产生的光电子数减少.故C正确.

D、单色光的强度减弱,频率不变,仍能产生光电效应.故D错误.

(2)

(i)设木块和物体P共同速度为v,从木块开始运动到运动到最高点的过程,在最高点时两物体第一次达到共同速度,由动量守恒和能量守恒得:

    mv0=(m+2m)v  ①

1
2
mv02=
1
2
(m+2m)v2+mgh+fL②

由①②得:f=

m(v02-3gh)
3L
 ③

(ii)木块返回与物体P第二次达到共同速度与第一次相同(动量守恒)全过程能量守恒得:

1
2
mv02=
1
2
(m+2m)v2+f(2L-s)④

由②③④得:s=

v02-6gh
v02-3gh
L

答:

(1)C;

(2)(i)木块在ab段受到的摩擦力f=

m(v02-3gh)
3L

(ii)木块最后距a点的距离s=

v02-6gh
v02-3gh
L.

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