(2011•上饶二模)(I)已知金属铯的逸出功为1.9eV,在光电效应实验中,要使铯表面发出的光电子的最大动能为1.0e

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  • 解题思路:(Ⅰ)根据爱因斯坦光电效应方程Ek=hγ-W和c=λγ结合求出入射光的波长.

    (Ⅱ)(1)质量数守恒和核电荷数守恒书写核反应方程.

    (2)先求出核反应中质量亏损,再由爱因斯坦质能方程,求出核反应中释放的核能;

    (3)两氘核对心碰撞过程,遵守动量守恒和能量守恒.生成的

    3

    2

    He核和中子的动能之和等于原来的反应动能与释放的核能之和.根据动量守恒和能量守恒列方程,求解

    3

    2

    He核和中子的动能.

    (I)根据爱因斯坦光电效应方程Ek=hγ-W和c=λγ得,

    Ek=h[c/λ]-W

    代入解得,λ=4.3×10-9 m

    (II)(1)由质量数守恒和核电荷数守恒,写出核反应方程为:

    2

    1H+

    2

    1H→

    3

    2He+

    1

    0n

    (2)由题给条件得核反应中质量亏损为:

    △m=2.0136u×2-(3.0150+1.0087)u=0.0035u

    所以释放的核能为

    △E=△mc2=931.5×0.0035MeV=3.26 MeV.

    因为该反应中释放的核能全部转化为机械能--即转化为He核和中子的动能.

    3

    2He核和中子的质量分别为m1、m2,速度分别为υ1、υ2

    则由动量守恒及能的转化和守恒定律,得

    m1υ1-m2υ2=0

    Ek1+Ek2=2Ek0+△E

    解方程组,可得:

    Ek1=[1/4](2Ek0+△E)=[1/4]×(2×0.35+3.26)MeV=0.99 MeV,

    Ek2=[3/4](2Ek0+△E)=[3/4]×(2×0.35+3.26)MeV=2.97 MeV.

    故答案为:

    (I)4.3×10-9

    (II)(1)核反应方程为:

    2

    1H+

    2

    1H→

    3

    2He+

    1

    0n.

    (2)上述核反应中释放的核能为3.26 MeV.

    (3)反应中生成的

    3

    2He核和中子的动能各是0.99 MeV和2.97 MeV.

    点评:

    本题考点: 动量守恒定律;能量守恒定律;爱因斯坦质能方程.

    考点点评: 光电效应是选修3-5的重点内容,要加强学习,牢固掌握.对于核反应书写核反应方程,要抓住微观粒子的碰撞,相当于弹性碰撞,遵守两大守恒:动量守恒和能量守恒.