问题 问答题

(1)人们发现光电效应具有瞬时性和对各种金属都存在极限频率的规律.请问谁提出了何种学说很好地解释了上述规律?已知锌的逸出功为3.34eV,用某单色紫外线照射锌板时,逸出光电子的最大速度为106m/s,求该紫外线的波长λ(电子质量me=9.11×10-31kg,普朗克常量h=6.63×10-34J•s,1eV=1.60×10-19J)

(2)风力发电是一种环保的电能获取方式.图为某风力发电站外观图.设计每台风力发电机的功率为40kW.实验

测得风的动能转化为电能的效率约为20%,空气的密度是1.29kg/m3,当地水平风速约为10m/s,问风力发电机的叶片长度约为多少才能满足设计要求?

答案

(1)爱因斯坦提出的光子说很好的解释了光电效应现象.

由爱因斯坦光电效应方程:EK=hv-W0   ①

光速、波长、频率之间关系:c=λv   ②

联立①②得紫外线的波长为:

λ=

hc
W0+
1
2
m
v2m
=
6.63×  10-34 ×3×108
3.34×1.6×10-19+0.5×9.11×10-31×(106)2
=3.23×10-7m.

(2)风力发电过程是利用风的动能转化为电能;设发电机的叶片长度为r,则单位时间内吹过叶片的风的体积为:V=vπr2

则单位时间内风的动能为:EK=

1
2
mv2=
1
2
ρv3πr2   ①P=20%EK  ②

联立①②得风力发电机的叶片长度为:r=10m.

单项选择题
单项选择题