【物理】2020届一轮复习人教版第十二章第1节光电效应波粒二象性学案

【物理】2020届一轮复习人教版第十二章第1节光电效应波粒二象性学案

第 1 节 光电效应 波粒二象性 考纲要求 【p209】 内容 要求 说 明 光电效应 爱因斯坦光电效应方程 Ⅰ Ⅰ 氢原子光谱 氢原子的能级结构、能级公式 Ⅰ Ⅰ 原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期 放射性同位素 核力、核反应方程 结合能、质量亏损 裂变反应和聚变反应、裂变反应堆 射线的危害与防护 Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ 2018、2018 命题情况 【p209】 年份 考题 题型 分值 主要考点 2018 全国卷Ⅰ第 17 题 选择题 6 分 质量亏损、结合能 全国卷Ⅱ卷第 15 题 选择题 6 分 α衰变 全国卷Ⅲ第 19 题 选择题 6 分 光电效应方程 年份 考题 题型 分值 主要考点 2018 天津卷第 1 题 选择题 6 分 核反应的种类 北京卷第 18 题 选择题 6 分 光子的能量、电离 北京卷第 23 题 计算题 18 分 核反应方程、质能方程 海南卷第 7 题 选择题 5 分 光电效应 江苏卷第 12 题 C(1) 选择题 4 分 比结合能、结合能 江苏卷第 12 题 C(2) 选择题 4 分 物质波 2018 全国卷Ⅱ卷第 17 题 选择题 6 分 光电效应 全国卷Ⅲ卷第 14 题 选择题 6 分 核反应方程 北京卷第 13 题 选择题 6 分 核反应方程 江苏卷第 12 题 C(1) 选择题 4 分 半衰期 江苏卷第 12 题 C(2) 填空题 4 分 光电效应 天津卷第 5 题 选择题 6 分 能级跃迁 天津卷第 1 题 选择题 6 分 核反应方程 第 1 节 光电效应 波粒二象性 考点 1 ► 光电效应 【p209】 夯实基础 1．光电效应现象 (1)定义：在光的照射下金属中的电子从表面逸出的现象，叫做光电效应，发射出来的电子叫做__光 电子__． 特别提醒：①光电效应的实质是光现象转化为电现象． ②定义中的光包括可见光和不可见光． (2)几个名词解释 ①遏止电压：使光电流减小到零时的__最小反向电压，用 Uc 表示__． ②截止频率：能使某种金属发生光电效应的__最小__频率叫做该种金属的截止频率(又叫极限频率)， 用νc 表示．不同的金属对应着不同的截止频率． ③逸出功：电子从金属中逸出所需做功的__最小值__，叫做该金属的逸出功，用 W0 表示，不同的金属 对应着不同的逸出功． ④最大初动能：发生光电效应时，金属表面的电子吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有的动能 的最大值． 2．光电效应规律 (1)每种金属都有一个截止频率，入射光的频率__低于__截止频率时不发生光电效应． (2)光电子的__最大初动能__与入射光的强度无关，只随入射光频率的增大而__增大__． (3)只要入射光的频率大于金属的截止频率，照到金属表面时，光电子的发射几乎是__瞬时的__，一 般不超过 10－9 s，与光的强度__无__关． (4)当入射光的频率大于金属的截止频率时，饱和光电流的强度与入射光的强度成__正__比． 3．光电效应方程 (1)光子说：空间传播的光是不连续的，是一份一份的，每一份叫做一个光子．光子的能量为 E＝__h ν__，其中 h 是普朗克常量，其值为 6.63×10－34 J·s，ν是光的频率． (2)光电效应方程：__Ek＝hν－W0__，其中 hν为入射光子的能量，Ek 为光电子的最大初动能，Ek＝eUc， W0 是金属的逸出功，W0＝hνc. 考点突破 例 1 用图示装置研究光电效应现象，滑动变阻器的滑片位于变阻器的中间位置，当用蓝光照射到光电 管上时，电流表有示数，下列说法正确的是( ) A．将电源正极与负极调换，电流表一定没有示数 B．改用黄光照射到光电管，电流表一定没有示数 C．增大蓝光的照射强度，光电子的最大初动能不变 D．改用波长更短的光照射光电管，光电管中金属的逸出功变大 【解析】若将电源正极与负极调换，光电管两端电压由正向电压变成反向电压，如果反向电压小于遏 止电压，电流表仍有读数，故 A 项错误；改用黄光照射到光电管，若黄光的频率大于金属的截止频率，阴 极材料有光电子逸出，电流表仍有读数，故 B 项错误；增大蓝光的照射强度，光电子的最大初动能不变， 故 C 项正确；光电管中金属的逸出功是金属材料自身的性质，与入射光的性质无关，故 D 项错误． 【答案】C 【小结】光电效应规律的解释 存在截止频率 电子从金属表面逸出，首先须克服金属原子 核的引力做功 W0，入射光子能量不能小于 W0， 对应的最小频率νc＝W0 h ，即截止频率 光电子的最大初动能随着入射光频率的增大 而增大，与入射光强度无关 电子吸收光子能量后，一部分克服阻碍作用 做功，剩余部分转化为光电子的初动能，只 有直接从金属表面飞出的光电子才具有最大 初动能，对于确定的金属，W0 是一定的，故光 电子的最大初动能只随入射光的频率增大而 增大，一个电子只能吸收一个光子，故光电 子最大初动能与光照强度无关 效应具有瞬时性(10－9 s) 光照射金属时，电子吸收一个光子的能量后， 动能立即增大，不需要能量积累的过程 例 2 用同一光电管研究 a、b 两种单色光产生的光电效应，得到光电流 I 与光电管两极间所加电压 U 的关系如图．则下列叙述正确的是( ) A．照射该光电管时 a 光使其逸出的光电子最大初动能大 B．b 光光子能量比 a 大 C．极限频率越大的金属材料逸出功越小 D．光电管是基于光电效应的光电转换器件，可使光信号转换成电信号 【解析】根据公式 Ek＝eUc 可得遏止电压越大，最大初动能越大，故图中可得 b 光照射光电管时反向截 止电压大，说明逸出的光电子最大初动能大，故 A 错误；b 光照射时最大初动能大，根据公式 hν－W0＝1 2 mv2 0 可得 b 的频率大，光子的能量大，故 B 正确；根据 W0＝hνc，可知，极限频率越大的金属材料逸出功越大， 故 C 错误；光照射光电管，出现光电效应现象，可使光信号转换成电信号．故 D 正确． 【答案】BD 【小结】对某一金属有关光电效应的几种图象 图象名称 图线形状 由图线直接(间接)得到的物理 量 最大初动能 Ek 与入射光频率ν 的关系图线 ①截止频率：图线与ν轴交点的 横坐标νc ②逸出功：图线与 Ek 轴交点的纵 坐标的绝对值 W0＝|－E|＝E ③普朗克常量：图线的斜率 k＝h 颜色相同、强度不同的光，光电 流与电压的关系 ①遏止电压 Uc：图线与横轴的交 点 ②饱和光电流 Im：光电流的最大 值 ③最大初动能：Ek＝eUc 颜色不同时，光电流与电压的关 系 ①遏止电压 Uc1、Uc2 ②饱和光电流 ③最大初动能 Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2 遏止电压 Uc 与入射光频率ν的 关系图线 ①截止频率νc：图线与横轴的交 点 ②遏止电压 Uc：随入射光频率的 增大而增大 ③普朗克常量 h：等于图线的斜 率与电子电量的乘积，即 h＝ ke.(注：此时两极之间接反向电 压) 针对训练 1．关于光电效应，以下说法正确的是(C) A．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 B．光电子的最大初动能越大，形成的光电流越强 C．能否产生光电效应现象，决定于入射光光子的能量是否大于或等于金属的逸出功 D．用频率是ν1 的绿光照射某金属发生了光电效应，改用频率是ν2 的黄光照射该金属一定不发生光电 效应 【解析】根据 Ekm＝hν－W0 可知，光电子的最大初动能随入射光的频率增大而增大，但不是成正比， 选项 A 错误；光电流的强弱与入射光的光强有关，与光电子的最大初动能无关，选项 B 错误；根据光电效 应的规律，能否产生光电效应现象，决定于入射光光子的能量是否大于或等于金属的逸出功，选项 C 正确； 绿光的频率大于黄光，则用频率是ν1 的绿光照射某金属发生了光电效应，改用频率是ν2 的黄光照射该金 属也可能发生光电效应，选项 D 错误． 2．如图所示是研究光电效应现象的装置，当用光子能量为 2.82 eV 的光照射到光电管中的金属涂层 时，电流表 G 的读数为 0.2 mA.移动滑动变阻器的滑片 c，当电压表的示数大于或等于 1 V 时，电流表读 数为零．下列说法中不正确的是(D) A．光电子的最大初动能为 1 eV B．光电管阴极的逸出功为 1.82 eV C．开关 K 断开后，有电流流过电流表 G D．改用光子能量为 0.85 eV 的光照射，电流表 G 也有电流，但电流较小 【解析】该装置所加的电压为反向电压，发现当电压表的示数大于或等于 1 V 时，电流表示数为 0， 知道光电子的最大初动能为 1 eV，根据光电效应方程 Ekm＝hν－W0，W0＝1.82 eV，故 A、B 正确；开关 S 断开后，用光子能量为 2.82 eV 的光照射到光电管上时发生了光电效应，有光电子逸出，则有电流流过电 流表，故 C 正确；改用能量为 0.85 eV 的光子照射，0.85 eV 小于 1.82 eV，则不能发生光电效应，电流 表无电流，故 D 错误． 3．如图所示是光电管的原理图，已知当有波长为λ0 的光照到阴极 K 上时，电路中有光电流，则(C) A．若换用波长为λ1(λ1>λ0)的光照射阴极 K 时，电路中一定没有光电流 B．若换用波长为λ2(λ2>λ0)的光照射阴极 K 时，电路中一定没有光电流 C．增加电路中电源电压，电路中的光电流不一定增大 D．若将电源极性反接，电路中一定没有光电流产生 【解析】若换用波长为λ1、λ2(λ1>λ0、λ2>λ0)的光的频率有可能大于极限频率，电路中可能有光 电流，A、B 错误；光电流的强度与入射光的强度有关，当光越强时，光电子数目会增多，而电压增加不会 改变光电子数目，则光电流也不会影响，C 正确；将电路中电源的极性反接，电子受到电场阻力，到达 A 极的数目会减小，则电路中电流会减小，甚至没有电流，D 错误． 4．1916 年，美国著名实验物理学家密立根，完全肯定了爱因斯坦光电效应方程，并且测出了当时最 精确的普朗克常量 h 的值，从而赢得 1923 年度诺贝尔物理学奖．若用如图甲所示的实验装置测量某金属 的遏止电压 Uc 与入射光频率ν，作出如图乙所示的 Uc－ν的图象，电子电荷量 e＝1.6×10－19 C，则下列说 法正确的是(C) A．图甲中电源右端为正极 B．普朗克常量约为 6.64×10－34 J·s C．该金属的截止频率为 5.0×1014 Hz D．该金属的逸出功约为 6.61×10－19 J 【解析】电子从 K 极出来，在电场力的作用下做减速运动，所以电场线的方向向右，所以电源右端为 负极，故 A 错；由爱因斯坦光电效应方程得：Ek＝hν－W0，粒子在电场中做减速，由动能定理可得：－eU ＝0－Ek，解得：U＝hν e －W0 e ，由题图可知，金属的极限频率等于ν0＝5.0×1014 Hz，图象的斜率代表了 k ＝h e ，结合数据解得：h＝6.61×10－34 J·s，故 B 错误，C 对；金属的逸出功 W0＝hν0＝6.61×10－34×5.0 ×1014 Hz＝3.31×10－19 J，故 D 错误． 5．现有 a、b、c 三束单色光，其波长关系为λa∶λb∶λc＝1∶2∶3.当用 a 光束照射某种金属板时能 发生光电效应，飞出的光电子最大动能为 Ek，若改用 b 光束照射该金属板，飞出的光电子最大动能为 1 3 Ek， 当改用 c 光束照射该金属板时(B) A．能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为 1 6 Ek B．能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为 1 9 Ek C．能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为 1 12 Ek D．由于 c 光束光子能量最小，该金属板不会发生光电效应 【解析】a、b、c 三束单色光，其波长关系为λa∶λb∶λc＝1∶2∶3，因为光子频率ν＝ c λ ，知光子 频率之比 6∶3∶2. 设 a 光的频率为 6a，根据光电效应方程 Ekm＝hν－W0 得，Ek＝h·6a－W0，1 3 Ek＝h·3a－W0. 联立两式解得逸出功 W0＝3 2 ha，Ek＝9 2 ha c 光的光子频率为 2a>W0，能发生光电效应． 最大初动能 Ekm′＝h·2a－W0＝1 2 ha＝1 9 Ek.故 B 正确，A、C、D 错误． 考点 2 ► 光的波粒二象性 【p211】 夯实基础 1．光的波粒二象性 (1)光的干涉、衍射、偏振现象证明了光有__波动性__． (2)光电效应、康普顿效应证明了光有__粒子性__． (3)光既有波动性、又有粒子性，称为光的波粒二象性． 2．对光的波粒二象性的理解 光既有波动性，又有粒子性，两者不是孤立的，而是有机的统一体，其表现规律为： (1)个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性． (2)频率越低波动性越显著，越容易看到光的干涉和衍射现象；频率越高粒子性越显著，越不容易看 到光的干涉和衍射现象，贯穿本领越强． (3)光在传播过程中往往表现出波动性；在与物质发生作用时，往往表现为粒子性． 3．德布罗意波(物质波) 波长λ与动量 p 的关系符合德布罗意公式λ＝h p (h 为普朗克常数)的波叫德布罗意波，简称物质波．德 布罗意波假说是光的波粒二象性的一种推广，使之包含了物质粒子，即光子和实物粒子都具有粒子性，又 都具有波动性，与光子对应的波是电磁波，与实物粒子对应的波是德布罗意波． 考点突破 例 3 人们对“光的本性”的认识，经历了漫长的发展过程．下列符合物理学史实的是( ) A．牛顿提出光是一种高速粒子流，并能解释一切光的现象 B．惠更斯认为光是机械波，并能解释一切光的现象 C．为了解释光电效应，爱因斯坦提出了光子说 D．为了说明光的本性，麦克斯韦提出了光的波粒二象性 【解析】牛顿认为光是一种粒子流，他的观点支持了光的微粒说，能解释光的直线传播与反射现象， 不能解释一切现象，故 A 错误；惠更斯认为光是一种机械波，并能解释光的反射、折射和衍射，但不能解 释光的直线传播和光电效应等现象，故 B 错误；为了解释光电效应爱因斯坦提出光子说，认为光的发射、 传播和吸收不是连续的而是一份一份的，每一份就是一个光子，故 C 正确；麦克斯韦只提出了光的电磁波 说，认为光是一种电磁波，没提光的粒子性，故 D 错误． 【答案】C 针对训练 6．关于光子和运动着的电子，下列论述正确的是(C) A．光子和电子一样都是实物粒子 B．光子能发生衍射现象，电子不能发生衍射现象 C．光子和电子都具有波粒二象性 D．光子具有波粒二象性，而电子只具有粒子性 【解析】物质可分为两大类：一是质子、电子等实物；二是电场、磁场等，统称场．光是传播着的电 磁场．根据物质波理论，一切运动的物体都具有波动性，故光子和电子都具有波粒二象性．综上所述，C 选项正确． 考 点 集 训 【p345】 A 组 1．用很弱的光做双缝干涉实验，把入射光减弱到可以认为光源和感光胶片之间不可能同时有两个光 子存在，如图所示，不同数量的光子照射到感光胶片上得到的照片．这些照片说明(B) A．光只有粒子性没有波动性 B．少量光子的运动显示粒子性，大量光子的运动显示波动性 C．光只有波动性没有粒子性 D．少量光子的运动显示波动性，大量光子的运动显示粒子性 【解析】由于光的传播不是连续的而是一份一份的，每一份就是一个光子，所以每次通过狭缝只有一 个光子，当一个光子到达某一位置时该位置感光而留下痕迹，由于单个光子表现粒子性，且每一个光子所 到达的区域是不确定的，但是大量光子表现出波动性，所以长时间曝光后最终形成了图中明暗相间的条纹， 故该实验说明了光具有波粒二象性，故 A、C、D 错误，B 正确． 2．(多选)下列对光电效应的理解，正确的是(BD) A．金属钠每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的能量足够大时，就能逸出金属 B．如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力而逸出时所需做的最小功，便不能发 生光电效应 C．发生光电效应时，入射光越强，光子的能量就越大，光电子的最大初动能就越大 D．由于不同金属的逸出功是不相同的，因此使不同金属产生光电效应的入射光的最低频率也不同 【解析】按照爱因斯坦的光子说，光子的能量由光的频率决定，与光强无关，入射光的频率越大，发 生光电效应时产生的光电子的最大初动能越大；但要使电子离开金属，须使电子具有足够的动能，而电子 增加的动能只能来源于照射光的光子能量，且一个电子只能吸收一个光子，不能吸收多个光子，否则即使 光的频率低，若照射时间足够长，也会产生光电效应现象；电子从金属逸出时，只有从金属表面向外逸出 的电子克服原子核的引力所做的功最小；综上所述，选项 B、D 正确． 3．下图为黑体辐射的强度与波长的关系图象，从图象可以看出，随着温度的升高，(D) A．各种波长的辐射强度都有减少 B．只有波长短的辐射强度增加 C．辐射电磁波的波长先增大后减小 D．辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 【解析】由图象可以看出，随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有增加，且辐射强度的极大值向 波长较短的方向移动，故 A、B 错误，D 正确；随着温度的升高，黑体的辐射增强，波长变短，频率增大， 故 C 错误． 4．人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为 530 nm 的绿光时，只要每秒有 6 个绿光的光子 射入瞳孔，眼睛就能察觉，普朗克常量为 6.63×10－34 J·s，光速为 3.0×108 m/s，则人眼能察觉到绿光 时所接收到的最小功率是(A) A．2.3×10－18 W B．3.8×10－19 W C．7.0×10－10 W D．1.2×10－18 W 【解析】每秒有 6 个绿光的光子射入瞳孔，所以察觉到绿光所接收到最小功率为 P＝ 6hc λ t ＝ 6×6.63×10－34×3×108 530×10－9 1 W＝2.3×10－18 W. 5．(多选)用如图所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光照射光电管的阴极 K，电 流计 G 的指针不发生偏转．那么(CD) A．该单色光的频率一定小于阴极 K 的极限频率 B．增加单色光的强度可能使电流计 G 的指针发生偏转 C．若将变阻器滑片 P 向左滑动，有可能使电流计 G 的指针发生偏转 D．交换电源的正负极可能使电流计 G 的指针发生偏转 【解析】电流计 G 指针不偏转，有可能是电流太小或者由于两极板间电压太大，光电子不能达到 A 板， 故有可能发生光电效应现象，即该单色光的频率有可能大于阴极 K 的极限频率，若将变阻器滑片 P 向左滑 动，所加反向电压减小，所以该情况下有可能使电流计 G 的指针发生偏转，A 错误，C 正确；如果是该单 色光的频率小于阴极 K 的极限频率，则不可能发生光电效应现象，而增加单色光的强度只会增加入射光的 光子数目，仍旧不会发生光电效应，即不会使得电流计发生偏转，B 错误；若发生光电效应现象，交换电 源的正负极，则光电子受到电场加速，故可以使得电流计的指针发生偏转，D 正确． 6．在光电效应实验中，某种单色光照射光电管，发生光电效应，现将该单色光的光强减弱，下列叙 述正确的是(A) A．光电子的最大初动能不变 B．可能不发生光电效应 C．饱和光电流不变 D．遏止电压减小 【解析】发生光电效应时，根据爱因斯坦光电效应方程可知，光电子的最大初动能为：eUc＝Ekm＝hν －W0，W0 为逸出功，由此可知光电子的最大初动能随着入射光的频率增大而增大，与光照强度无关，故 A 正确；能否发生光电效应与光照强度无关，故 B 错误；光照强度减弱，单位时间内照射到金属表面的光子 数目减小，因此单位时间内产生的光电子数目减小，即饱和电流减小，故 C 错误；由 A 选项分析可知，遏 止电压与光照强度无关，故 D 错误． 7．(多选)如图所示是光控继电器的示意图，K 是光电管的阴极．下列说法正确的是(AD) A．图中 a 端应是电源的正极 B．只要有光照射 K，衔铁就被电磁铁吸引 C．只要照射 K 的光强度足够大，衔铁就被电磁铁吸引 D．只有照射 K 的光频率足够大，衔铁才被电磁铁吸引 【解析】光电子从阴极 K 发射后，要达到 A.A 的电势必须高于 K 的电势，A 对；如果照射光频率低于 阴极 K 金属的极限频率，就没有光电流产生，电磁铁就不具有磁性，不会吸引衔铁，B、C 错；只有照射光 的频率大于阴极 K 金属的极限频率，才有光电流产生，D 对． 8．如图所示，光滑水平面上有两个大小相同的钢球 A、B，A 球的质量大于 B 球的质量．开始时 A 球 以一定的速度向右运动，B 球处于静止状态．两球碰撞后均向右运动．设碰前 A 球的德布罗意波长为λ1， 碰后 A、B 两球的德布罗意波长分别为λ2 和λ3，则下列关系正确的是(D) A．λ1＝λ2＝λ3 B．λ1＝λ2＋λ3 C．λ1＝ λ2λ3 λ2－λ3 D．λ1＝ λ2λ3 λ2＋λ3 【解析】球 A、B 碰撞过程中，满足动量守恒．则 pB′＋pA′＝pA，由λ＝h p ，可得 p＝ h λ ，即动量守恒 表达式也可写成 h λ1 ＝ h λ3 ＋ h λ2 ，所以λ1＝ λ2λ3 λ2＋λ3 ，D 正确． 9．一个质量为 m、电荷量为 q 的带电粒子，由静止开始经加速电场加速后(加速电压为 U)，该粒子的 德布罗意波长为(C) A. h 2mqU B. h 2mqU C. h 2mqU 2mqU D. h mqU 【解析】加速后的速度为 v，根据动能定理可得 qU＝1 2 mv2，所以 v＝ 2qU m ，由德布罗意波公式可得 λ＝h p ＝ h m 2qU m ＝ h 2mqU 2mqU，C 正确． B 组 10．(多选)如图，直线为光电子最大初动能与光子频率的关系，已知直线的纵、横截距分别为－a、b， 电子电量为 e，下列表达式正确的是(BC) A．普朗克常量 h＝b a B．金属极限频率νc＝b C．金属逸出功 W0＝a D．若入射光频率为 2b，则光电子的初动能一定为 a 【解析】根据光电效应方程 Ekm＝hν－W0＝hν－hνc 知电子的最大初动能 Ekm 与入射光频率ν成线性关 系，Ekm－ν图线的斜率表示普朗克常量，根据图线斜率可得出普朗克常量即 h＝a b ，逸出功为 W0＝a.横轴截 距表示最大初动能为零时的入射光频率，此时的频率等于金属的极限频率 b，故 B、C 正确，A 错误；据光 电效应方程可知，入射光频率为 2b，最大初动能为：h·2b－a＝a，并非光电子的初动能一定为 a，故 D 错误．故选 BC. 11．分别用波长为λ和3 4 λ的单色光照射同一金属，发出的光电子的最大初动能之比为 1∶2.以 h 表示 普朗克常量，c 表示真空中的光速，则此金属板的逸出功是多大？ 【解析】设此金属的逸出功为 W0，根据光电效应方程得如下两式： 当用波长为λ的光照射时： Ek1＝hc λ －W0 当用波长为3λ 4 的光照射时： Ek2＝4hc 3λ －W0 又Ek1 Ek2 ＝1 2 由以上各式解得：W0＝2hc 3λ 故此金属板的逸出功是：W0＝2hc 3λ . 12．波长为λ＝0.17 μm 的紫外线照射至金属圆筒上使其发射光电子，光电子垂直于磁场方向进入磁 感应强度为 B 的匀强磁场中，做最大半径为 r 的匀速圆周运动，已知 r·B＝5.6×10－6 T·m，光电子的质 量 m＝9.1×10－31 kg，电荷量 e＝1.6×10－19 C，求： (1)光电子的最大初动能； (2)金属的逸出功． 【解析】(1)光电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，当它的轨迹半径最大时，它的动能最大． 由向心力公式 eBv＝mv2 r ，得 v＝eBr m 所以 1 2 mv2＝1 2 m eBr m 2 ＝（eBr）2 2m ＝（1.6×10－19×5.6×10－6）2 2×9.1×10－31 J ＝4.41×10－19 J. (2)由爱因斯坦光电效应方程 Ek＝hν－W0 得 W0＝hν－1 2 mv2 W0＝hc λ －1 2 mv2， 代入数据得 W0＝7.29×10－19 J.