如图甲所示是研究光电效应的实验电路图,ab、cd为两正对的、半径为r的平行的、圆形金属板,板间距为d。当一细束频率为ν的光照极板ab圆心时,产生沿不同方向运动的光电子。调节滑片改变两板间电压,发现当电压表示数为时,电流表示数恰好为零。假设光电子只从极板圆心处发出,普朗克常量为h,电子电量为e,电子质量为m,忽略场的边界效应和电子之间的相互作用,电压表和电流表均为理想电表。
(1)求金属板的逸出功;
(2)若交换电源正负极,调节滑片逐渐增大两极板间电压,求电流达到饱和时的最小电压;
(3)已知单位时间内从ab板逸出的电子数为N,电子逸出时所携带动能在0至最大动能之间粒子数是均匀分布的。假设所有逸出的电子都垂直于ab板向cd板运动,如图乙所示。调整滑动变阻器的滑片,当ab与cd两板之间电势差为时,求此时安培表的读数I及对应的电阻值R。
(1)求金属板的逸出功;
(2)若交换电源正负极,调节滑片逐渐增大两极板间电压,求电流达到饱和时的最小电压;
(3)已知单位时间内从ab板逸出的电子数为N,电子逸出时所携带动能在0至最大动能之间粒子数是均匀分布的。假设所有逸出的电子都垂直于ab板向cd板运动,如图乙所示。调整滑动变阻器的滑片,当ab与cd两板之间电势差为时,求此时安培表的读数I及对应的电阻值R。
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更新时间:2023-05-30 10:46:31
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【推荐1】如图所示,质量为m,电荷量为q的带电粒子从粒子源无初速度地飘入电压为U的加速电场,经加速后从小孔沿平行金属板A、B的中线射入,并打到B板的中心。已知A、B两极板长为L,间距为d,不计带电粒子的重力和粒子间的相互作用。
(1)求带电粒子离开加速电场时的速度大小;
(2)求A、B板间电场的电场强度大小;
(3)若保持A、B两极板的电荷量不变,将B板下移适当距离,让同种带电粒子原样射入恰能射出电场,求B板下移的距离。
(1)求带电粒子离开加速电场时的速度大小;
(2)求A、B板间电场的电场强度大小;
(3)若保持A、B两极板的电荷量不变,将B板下移适当距离,让同种带电粒子原样射入恰能射出电场,求B板下移的距离。
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【推荐2】如图所示,矩形区域MNPQ内有电场强度为水平向右的匀强电场,虚线框外为真空区域.半径为R、内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内,直径AB垂直于水平虚线MN,圆心O恰在MN的中点,半圆管的一半处于电场中.一质量为m,可视为质点的带正电,电荷量为q的小球从半圆管的A点由静止开始滑入管内,小球从B点穿出后,能够通过B点正下方的C点.重力加速度为g.求:
小球在到达B点时,半圆轨道对它作用力的大小;
两点的距离.
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两点的距离.
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【推荐1】光电管是应用光电效应实现光信号与电信号之间相互转换的装置,其广泛应用于光功率测量、光信号记录、电影、电视和自动控制等诸多方面。如图所示,C为光电管,B极由金属钠制成(钠的极限波长为5.0×10-7 m)。现用波长为4.8×10-7 m的某单色光照射B极。
(1)电阻R上电流的方向是向左还是向右;
(2)求出从B极发出的光电子的最大初动能;
(3)若给予光电管足够大的正向电压时,电路中光电流为10 μA,则每秒射到光电管B极的光子数至少为多少个。
(1)电阻R上电流的方向是向左还是向右;
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【推荐2】如图甲是研究光电效应的电路图,图乙是汞原子的能级图,若用处于n=2能级的汞原子跃迁发出的光子照射某种金属,恰好可以使它发生光电效应,试求:
(1)该金属的逸出功W0;
(2)若某次实验时图甲中的电压表示数为2V,且用处于n=4能级的汞原子跃迁发出的光子照射该金属,求到达A极板的光电子动能的最大值。(本题所求结果均以eV为单位)
(1)该金属的逸出功W0;
(2)若某次实验时图甲中的电压表示数为2V,且用处于n=4能级的汞原子跃迁发出的光子照射该金属,求到达A极板的光电子动能的最大值。(本题所求结果均以eV为单位)
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【推荐1】一群处于第4能级的氢原子,最终都回到基态能发出不同频率的光,将这些光分别照射到图甲电路阴极K的金属上,只能测得3条电流随电压变化的图像(如图乙所示),其中a光对应图线与横轴的交点坐标为。已知氢原子的能级图如图丙所示,电子电量为。
(1)求a光照射金属时逸出光电子的最大初动能;
(2)求该金属逸出功W;
(3)只有c光照射金属时,调节光电管两端电压,达到饱和光电流,若入射的光子全部引发了光电效应,求此时每秒钟照射到阴极K的光子总能量E。
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【推荐2】如图是研究光电效应的实验电路和氢原子的能级示意图。现用等离子态的氢气(即电离态,)向低能级跃迁时所发出的光照射光电管的阴极。测得电压表的示数是。已知光电管阴极材料的逸出功是,普朗克常数,,结果均保留两位有效数字。求:
(1)氢原子由能级跃迁到能级时氢气发光的波长;
(2)该光电管阴极材料发生光电效应的极限波长;
(3)光电子到达阳极的最大动能为多少电子伏特。
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