组卷网 > 高中物理综合库 > 近代物理 > 波粒二象性 > 光电效应 > 光电效应的规律 > 光电子的最大初速度
题型:解答题 难度:0.4 引用次数:1190 题号:12851429
某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论,其中的两个核反应方程为∶


(1)写出原子核的元素符号、质量数和核电荷数;
(2)已知原子核的质量分别为相当于。试求每发生一次上述聚变反应①所释放的核能;结果保留三位有效数字
(3)用上述辐射中产生的波长为的单色光去照射逸出功为金属材料铯时,通过计算判断能否产生光电效应?若能,试求出产生的光电子的最大初动能普朗克常量,光在空气中的速度结果保留三位有效数字

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解答题 | 较难 (0.4)
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【推荐1】研究光电效应的装置如甲图所示,该装置可用于分析光子的信息。在xOy平面(纸面)内,垂直纸面的金属薄板M、N与y轴平行放置,板N中间有一小孔,坐标为。第一象限存在垂直向里的匀强磁场,x处有小孔,平行板电容器A,K的上极板与x轴紧靠且平行,其长度为L,板间距为,A板中央小孔对齐,K板连接电流表后接地。在入射光的照射下,质量为m,电荷量为e的电子从M板逸出后经极板电压加速从点持续不断进入磁场,速度大小在之间,已知速度为的电子经磁场偏转后恰能垂直x轴射入点,板M的逸出功为W,普朗克常量为h。忽略电子之间的相互作用,电子到达边界或极板立即吸收并导走。

(1)求逸出光电子的最大初动能和入射光的频率;

(2)求匀强磁场的磁感应强度大小和所有能到达x轴上的电子在磁场中运动的最短时间;

(3)时,求到达K板最左端的电子刚从板M逸出时速度的大小及与x轴的夹角

(4)若在小孔处增加一特殊装置,可使进入的电子沿各方向均匀分布在与轴成0~90°范围内,速率在之间。监测发现每秒钟有n个电子通过小孔,调节加载在kA板之间的电压,试在乙图中大致画出流过电流表的电流i变化的关系曲线。标出相关数据,写出必要的计算过程。

2024-04-01更新 | 911次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
【推荐2】真空光电管(又称电子光电管)由封装于真空管内的光电阴极和阳极丝构成,如图()所示是半圆柱面阴极式光电管,阴极材料的逸出功为,阳极与阴极同轴放置,当频率为的入射光穿过光窗照到阴极上时,由于光电效应,逸出的电子在电场作用下作加速运动,最后被高电位阳极接收,形成光电流.不计电子重力及电子之间的相互作用.已知元电荷为,电子质量为,普朗克常量为

(1)给光电管两极加上电压,求阴极表面逸出的电子的最大初速度和到达阳极的电子的最大动能.
(2)图()是小明画出的光电管横截面示意图,他撤去光电管两极的电压,在半径为的半圆平面内加一垂直截面向外的匀强磁场,只考虑电子在截面内的运动.
(Ⅰ)研究发现,要使电子能运动到阳极处,逸出时的速度必须大于,求所加磁场的磁感应强度值;
(Ⅱ)进一步研究表明,阴阳两极没有同轴会造成到达阳极的光电子数目不同,小明拿到一个“次品”,其阳极比正常圆心位置向右偏离了,假设光电子从阴极表面均匀逸出,且只考虑速度为的光电子,则此情况下到达阳极的光电子数是正常情况的百分之几?(可能用到的三角函数   
2019-11-11更新 | 233次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
【推荐3】如图所示,真空玻璃管两端的圆形金属电极K、A之间的距离为d,电极A的半径为r,用频率为的光照射电极K,从电极K逸出的光电子可向各个方向运动,当电源接的是反向电压时(如图甲所示),电流表刚好没有示数。已知电子的质量为m,电荷量为e,普朗克常量为h。求:
(1)金属K的极限频率
(2)当电源提供正向电压时(如图乙所示),K、A之间的电场可看做匀强电场,为使从电极K中心逸出的光电子都能到达电极A,正向电压为多大?
(3)假设在(2)的正向电压下,近似认为每个电子都以最大速度垂直打在电极A上,电子打在电极A上的速度瞬间变为0,电流表的示数为i,则单位时间内电极A受到的冲量是多大?
2022-11-24更新 | 2314次组卷
共计 平均难度:一般