【題目】1如圖甲為光電管產(chǎn)生的光電子進(jìn)行比荷測(cè)定的原理裝置圖,整個(gè)裝置放在真空中,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,R0的總電阻為4r,兩塊水平的平行金屬板分別由兩種材料制成,其中N為鋅板,M為銅板,兩板相距為d,當(dāng)僅鋅板N受紫外線照射后,將發(fā)射沿不同方向運(yùn)動(dòng)的光電子,形成電流,從而引起電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn),若閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)R0逐漸增大極板間電壓,可以發(fā)現(xiàn)電流逐漸減小,當(dāng)電壓表示數(shù)為U時(shí),電流恰好為零,此時(shí)滑動(dòng)變阻器Pb之間的阻值為Rpb。若切斷開關(guān)S,在MN間加垂直于紙面磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí),也恰能使電流計(jì)的電流為零,求:

a.滑動(dòng)變阻器Pb的阻值Rpb大小?

b.光電子的比荷為多大?

2)現(xiàn)將裝置中的部分器材拆除,如圖乙所示。讓頻率為υ紫外線同時(shí)照射原來都不帶電的鋅板和銅板,已知鋅板和銅板的極限頻率分別為υ1υ2,且υ1υυ2,板面積為S,間距d保持不變。假設(shè)光電子全部到達(dá)另一極板,試導(dǎo)出電容器的最終所帶的電荷量Q。(已知普朗克常量為h,電子的電量的絕對(duì)值為e,真空中介質(zhì)的介電常數(shù)為ε0,平行板電容器的電容決定式為

【答案】1; 2

【解析】1a. 由于U= E

RPb=

b.設(shè)光電子的電荷量為e,質(zhì)量為m,根據(jù)動(dòng)能定理有:eU=mv2

具有最大初動(dòng)能的光電子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其軌道半徑r時(shí)恰好無光電子到達(dá)M板,即:r=

由牛頓第二定律得:

聯(lián)立得:

2)現(xiàn)用頻率為υυ1υυ2)的單色光持續(xù)照射兩板內(nèi)表面,根據(jù)光電效應(yīng)的條件,知單色光只有照射鋅板才能發(fā)生光電效應(yīng).通過光電效應(yīng)方程知,光電子的最大初動(dòng)能

EK=1

臨界狀態(tài)是電子減速到負(fù)極板時(shí)速度剛好減速為零,根據(jù)動(dòng)能定理有:

eU=EKm=1

由題知平行板電容器的電容:C=

Q=CU

Q=

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一截面為直角三角形的棱鏡ABC,AB面涂有反射層,∠A=30°,一束單色光垂直AC 邊從AC邊上的P點(diǎn)(圖中未面出)射入棱鏡,折射光線經(jīng)AB面反射后直接照射到BC邊的中點(diǎn)Q,已知棱鏡對(duì)該單色光的折射率為,AB長(zhǎng)l=1m。求:

①PC點(diǎn)間的距離;

Q點(diǎn)射出的光線與BC邊之間的夾角。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)E=12V。內(nèi)阻r=3Ω,電阻R1 =3Ω,R2 =6Ω。間距d=0.2m的兩平行金屬板水平放置,板間分布有垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。閉合開關(guān)S,板間電場(chǎng)視為勻強(qiáng)電場(chǎng),將一帶正電的小球以初速度v=0.1m/s沿兩板間中線水平射入板間。設(shè)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為Rx,忽略空氣對(duì)小球的作用,取g=10m/s2。

求:(1)電源的最大輸出功率;

2)滑動(dòng)變阻器Rx消耗的最大電功率;

3)若電源的輸出功率最大時(shí),帶正電的小球恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為多大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,空間有一垂直紙面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一質(zhì)量為0.2lg且足夠長(zhǎng)的絕緣木板靜止在光滑水平面上,,在木板的左端無初速放置一質(zhì)量為0.1kg,電荷量q=+0.2C的滑塊,滑塊與絕緣木板之間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,滑塊受到的最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力.t=0時(shí)對(duì)木板施加方向水平向左,大小為0.6N的恒力Fg10m/s2.則

A. 木板和滑塊一直做加速度為2m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng)

B. 滑塊開始做加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng),最后做速度為10m/s勻速運(yùn)動(dòng)

C. 木板先做加速度為2m/s2勻加速運(yùn)動(dòng),再做加速度增大的運(yùn)動(dòng),最后做加速度為3m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng)

D. 開始木板和滑塊一起做加速度為2m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng),5s末滑塊開始做勻速運(yùn)動(dòng),木板做加速度為3m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一個(gè)標(biāo)有“3.8V,0.3A”字樣的小燈泡,其燈絲的電阻會(huì)隨溫度的升高而變化,一探究性學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室研究這一問題,現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室備有以下實(shí)驗(yàn)器材:

電池組E:電動(dòng)勢(shì)9V,內(nèi)阻0.5Ω

電壓表V1:量程0~5V,內(nèi)阻2.0kΩ

電壓表V2:量程0~15V,內(nèi)阻3.0kΩ

電流表A1:量程0~0.3A,內(nèi)阻2.0Ω

電流表A2:量程0~6A,內(nèi)阻0.4Ω

滑動(dòng)變阻器R1:0~10Ω,額定電流2A

滑動(dòng)變阻器R2:0~100Ω,額定電流0.5A

固定電阻R0:5Ω,額定電流5A

開關(guān)S一個(gè)、歐姆表一只、導(dǎo)線若干

①實(shí)驗(yàn)開始,小組中的某位成員用歐姆表探測(cè)了該小燈泡的電阻,他所選擇的倍率為“×1,并且進(jìn)行了正確的操作步驟,你認(rèn)為他的測(cè)量結(jié)果可能是__

A.2Ω左右 B.12歐左右 C.20歐左右 D.200歐左右

②實(shí)驗(yàn)時(shí)要求測(cè)量范圍盡可能大,且要求燈泡上的電壓從0開始調(diào)節(jié),測(cè)量結(jié)果盡可能準(zhǔn)確.現(xiàn)在有圖1示四個(gè)電路,其中可選用的電路有__

③在實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)當(dāng)選用的實(shí)驗(yàn)器材有電壓表__,電流表__,滑動(dòng)變阻器__(填器材名稱代號(hào)).請(qǐng)根據(jù)所選的實(shí)驗(yàn)電路圖在圖2實(shí)物圖上連線,并要求實(shí)驗(yàn)開始滑片位于左端

④該小組某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)描繪出小燈泡的IU圖線,如圖3所示,試根據(jù)圖線中給出的數(shù)據(jù),求出小燈泡在工作點(diǎn)B的電阻值為 Ω .

⑤將該小燈泡與R=4Ω的定值電阻串聯(lián),接在電動(dòng)勢(shì)為4V、內(nèi)阻r=1Ω的電源上,如圖4所示。閉合開關(guān)S后,則電流表的示數(shù)為____A,此時(shí)小燈泡的熱功率為___W。

(電流表內(nèi)阻忽略不計(jì),結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

⑥實(shí)驗(yàn)中隨著滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng),干電池的總功率P隨著電源的路端電壓U會(huì)發(fā)生變化,圖5中的各示意圖中正確反映PU關(guān)系的是。

A B C D

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,空間中存在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)方向與豎直面(紙面)垂直,磁場(chǎng)的上、下邊界(虛線)均為水平面;紙面內(nèi)磁場(chǎng)上方有一個(gè)正方形導(dǎo)線框abcd,其上、下兩邊均為磁場(chǎng)邊界平行,邊長(zhǎng)小于磁場(chǎng)上、下邊界的間距.若線框自由下落,從ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)開始,直至ab邊到達(dá)磁場(chǎng)下邊界為止,線框下落的速度大小可能(  。

A. 始終減小 B. 始終不變 C. 始終增加 D. 先減小后增加

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【題目】如圖,兩光滑平行金屬導(dǎo)軌置于水平面(紙面)內(nèi),軌間距為l,左端連有阻值為R的電阻.一金屬桿置于導(dǎo)軌上,金屬桿右側(cè)存在一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域.已知金屬桿以速度v0向右進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域,做勻變速直線運(yùn)動(dòng),到達(dá)磁場(chǎng)區(qū)域右邊界(圖中虛線位置)時(shí)速度恰好為零.金屬桿與導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好.除左端所連電阻外,其他電阻忽略不計(jì).求金屬桿運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)區(qū)域正中間時(shí)所受安培力的大小及此時(shí)電流的功率.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平放置的平行板電容器,原來兩極板不帶電,上極板接地,極板長(zhǎng)L=0.1 m,兩板間距離d=0.4 cm,有一束由相同粒子組成的帶正電粒子流,以某一初速度v0從兩板中央平行于極板射入,由于重力的作用,粒子恰能落到下板中點(diǎn)O.已知粒子質(zhì)量為m=2×10-6 kg,電荷量q=1×10-8 C,電容器的電容C=1×10-6 F,g10 m/s2,不計(jì)空氣阻力.

(1)求粒子入射速度v0的大小;

(2)若在兩極板間加上適當(dāng)?shù)暮愣妷?/span>,要讓以速度v0入射的上述帶電粒子,恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)從兩板間飛出,試確定下極板的帶電性質(zhì)和電荷量?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一質(zhì)量為M的汽車沿水平方向直線行駛,車廂天花板上用細(xì)線懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的小球,小球相對(duì)于汽車穩(wěn)定時(shí)位置如圖所示,細(xì)線偏離豎直線的角度為θ,重力加速度大小為g下列關(guān)于汽車的運(yùn)動(dòng)情況、汽車所受的合力的說法中正確的是:

A. 汽車向左做勻減速運(yùn)動(dòng),汽車所受的合力為Mgsinθ

B. 汽車向左做勻加速運(yùn)動(dòng),汽車所受的合力為Mgtanθ

C. 汽車向左做勻加速運(yùn)動(dòng),汽車所受的合力為(M+m)gtanθ

D. 汽車向左做勻加速運(yùn)動(dòng),汽車所受的合力為(M+m)gsinθ

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同步練習(xí)冊(cè)答案