Question

（1）現(xiàn)有a、b、c三束單色光，其波長(zhǎng)關(guān)系為λ_a＞λ_b＞λ_t，用b光束照射某種金屬時(shí)，恰能發(fā)生光電效應(yīng)．若分別用a、b、c光束照射該金屬，則可以斷定______．（填入選項(xiàng)前的字母）
A．a(chǎn)光束照射時(shí)，不能發(fā)生光電效應(yīng)
B．c光束照射時(shí)，不能發(fā)生光電效應(yīng)
C．a(chǎn)光束照射時(shí)，釋放出的光電子數(shù)目最多
D．c光束照射時(shí)，釋放出的光電子的最大初動(dòng)能最大
（2）如圖所示，一質(zhì)量為m的長(zhǎng)木板B放在光滑水平面上，在其右端放一質(zhì)量為M的小滑塊A（可視為質(zhì)點(diǎn)），m＜M，A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)給A和B以大小相等、方向相反的初速度v，使A開始向左運(yùn)動(dòng)，B開始向右運(yùn)動(dòng)，最后A不會(huì)滑離B，設(shè)重力加速度為g，求
①A、B最后的速度大小和方向；
②長(zhǎng)木板B向右運(yùn)動(dòng)到離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)處時(shí)小滑塊A的速度大小和所經(jīng)歷的時(shí)間．

Answer 1

【答案】分析：（1）當(dāng)入射光的波長(zhǎng)小于等于金屬的極限波長(zhǎng)時(shí)才產(chǎn)生光電效應(yīng)．根據(jù)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．
（2）滑塊在木板上滑動(dòng)過(guò)程，系統(tǒng)動(dòng)量守恒．當(dāng)A不會(huì)滑離B時(shí)，兩者速度相同，由動(dòng)量守恒定律求出A、B最后的速度大小和方向．當(dāng)長(zhǎng)木板B向右運(yùn)動(dòng)到離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)處時(shí)，速度為零，根據(jù)動(dòng)量守恒定律求出此時(shí)滑塊的速度，再由動(dòng)量定理求出時(shí)間．
解答：解：（1）A、B由題λ_a＞λ_b＞λ_c，用b光束照射某種金屬時(shí)，恰能發(fā)生光電效應(yīng)，則a光束照射時(shí)，不能發(fā)生光電效應(yīng)，c光束照射時(shí)，能發(fā)生光電效應(yīng)．故A正確，B錯(cuò)誤．
  C、釋放出的光電子數(shù)目與入射光的強(qiáng)度有關(guān)，由于強(qiáng)度不清楚，無(wú)法確定光電子數(shù)目多少．故C錯(cuò)誤．
  D、c光束頻率最大，c光束照射時(shí)，釋放出的光電子的最大初動(dòng)能最大．
故選AD
（2）
①A、B最后速度相同，設(shè)為v，由動(dòng)量守恒定律得
   Mv-mv=（M+m）v
解得v=，方向向左．
②當(dāng)長(zhǎng)木板B向右運(yùn)動(dòng)到離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)處時(shí)，速度為零，設(shè)此時(shí)滑塊的速度大小為v₁，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得
   Mv-mv=Mv₁
設(shè)經(jīng)歷時(shí)間為t，由動(dòng)量定理得：
對(duì)B：-μMgt=0-Mv₁
解得t₁=
故答案為：（1）AD；（2）①A、B最后的速度大小是，方向向左．②長(zhǎng)木板B向右運(yùn)動(dòng)到離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)處時(shí)小滑塊A的速度大小為零，所經(jīng)歷的時(shí)間是．
點(diǎn)評(píng)：本題第（1）題考查對(duì)光電效應(yīng)規(guī)律的理解和應(yīng)用能力．對(duì)于第（2）問(wèn)，關(guān)鍵抓住兩個(gè)狀態(tài)的條件．