题目
7.设用频率为v1和v2的两种单色光,先后照射同一种金属均能产生光电效应。已知-|||-金属的红限频率为v0,测得两次照射时的遏止电压 |(U)_({a)_(2)}|=2|(U)_({a)_(1)}|, 则这两种单色光的频率-|||-有如下关系 () 。-|||-A. _(2)=(v)_(1)-(v)_(0) B. _(2)=(v)_(1)+(v)_(0) C. _(2)=2(v)_(1)-(v)_(0) D. _(2)=(v)_(1)-2(v)_(0)

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查光电效应方程的应用,以及遏止电压与光电子最大初动能的关系。
解题核心思路:
- 利用光电效应方程 $E_k = h(v - v_0)$,将两次照射的光电子最大初动能与频率联系起来。
- 根据遏止电压关系 $|U_{a2}| = 2|U_{a1}|$,建立两次最大初动能的比例关系。
- 联立方程求解 $v_2$ 与 $v_1$ 的关系。
破题关键点:
- 明确红限频率 $v_0$ 对应逸出功 $W = h v_0$。
- 将遏止电压差转化为光电子最大初动能的比例关系。
根据光电效应方程,光电子的最大初动能为:
$E_k = h(v - v_0)$
其中 $v$ 是入射光频率,$v_0$ 是红限频率。
两次照射的光电子最大初动能与遏止电压的关系为:
$E_{k1} = e U_{a1}, \quad E_{k2} = e U_{a2}$
题目中给出 $|U_{a2}| = 2|U_{a1}|$,因此:
$E_{k2} = 2 E_{k1}$
将光电效应方程代入,得:
$h(v_2 - v_0) = 2 h(v_1 - v_0)$
消去 $h$ 并整理:
$v_2 - v_0 = 2(v_1 - v_0)$
$v_2 = 2v_1 - v_0$
结论:选项 C 正确。