Question

（Ⅰ）分别用波长为λ和的单色光照射同一金属板，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为______．
（Ⅱ）一个运动的α粒子撞击一个静止的₇¹⁴N核，它们暂时形成一个复合核，随即复合核迅速转化成一个质子和另一个原子核．已知复合核发生转化需要能量1.19MeV．
（1）写出该过程的核反应方程；
（2）要想发生上述核反应，入射的α粒子的动能至少要多大？

Answer 1

【答案】分析：（Ⅰ）根据爱因斯坦光电效应方程，分别列出光电子的最大初动能与金属板的逸出功的关系，再联立求解金属板的逸出功．
（Ⅱ）（1）根据质量数守恒和电荷数守恒写出核反应方程式．
（2）α粒子撞击₇¹⁴N核形成复合核过程，遵循动量守恒定律和能量守恒定律，根据两大守恒列方程求解入射的α粒子的动能．
解答：解：（Ⅰ）设金属板的逸出功为W，根据爱因斯坦光电效应方程得
        E_k1=h-W      ①
        E_k2=h-W   ②
又由题，E_k1：E_k2=1：2
联立解得，W=
（Ⅱ）（1）该过程的核反应方程为：He+N→H+O
（2）α粒子撞击₇¹⁴N核形成复合核过程，遵循动量守恒定律，则有
   m₁v=（m₁+m₂）v
由能量守恒得到
  m₁v²-（m₁+m₂）v²=1.19MeV
联立以上两式，解得入射的α粒子的动能至少为m₁v²=1.53MeV．
故答案为：（Ⅰ）；（Ⅱ）（1）该过程的核反应方程为：He+N→H+O；入射的α粒子的动能至少为1.53MeV．
点评：光子的能量为E=hγ=h．微观粒子的碰撞过程遵守两大守恒定律．基本题．