(2005?福建模擬)如圖所示,相距為d的A、B兩平行金屬板足夠大,板間電壓為U,一束彼長為λ的激光照射到B板中央,光斑的半徑為r,B板發(fā)生光電效應(yīng),已知B板接地,B板金屬的逸出功為W,電子質(zhì)量為m,電荷量e,真空中的光速為c.求:
(1)B板中射出的光電子的最大初速度的大小.
(2)光電子所能到達(dá)A板區(qū)域的面積.
分析:(1)根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程列式求解光電子的最大初速度的大。
(2)光電子水平射出后將做類平拋運(yùn)動(dòng),此粒子沿水平方向的位移大小與r之和即是落在金屬板上的粒子圓形面積的半徑,圓形的面積根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合幾何關(guān)系求出圖形的面積.
解答:解:(1)根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程得:
 
1
2
m
v
2
m
=h
c
λ
-W
解得,光電子的最大初速度vm=
2(hc-Wλ)
λm

(2)打在最邊緣處的電子,將是類平拋運(yùn)動(dòng)的電子,在垂直電場方向做勻速運(yùn)動(dòng),即x=vmt
在平行電場方向做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng),即d=
1
2
at2
其中,a=
eE
m
=
eU
md
,
則t=d
2m
eU

將x=vt代入得:x=vmd
2m
eU

由于電子運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性,打在B板上的電子的分布范圍是圓形區(qū)域.
圓面積S=π(r+x)2=π(r+vmd
2m
eU
2=π(r+
2(hc-Wλ)
λm
?d
2m
eU
2=π(r+2d
hc-Wλ
eλU
2
答:
(1)B板中射出的光電子的最大初速度的大小是
2(hc-Wλ)
λm

(2)光電子所能到達(dá)A板區(qū)域的面積是π(r+2d
hc-Wλ
eλU
2
點(diǎn)評(píng):本題一要掌握光電效應(yīng)方程;二了解光電子的運(yùn)動(dòng)過程是解決問題的前提,根據(jù)題目已知條件和求解的物理量選擇物理規(guī)律解決問題
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相關(guān)習(xí)題

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(2005?福建模擬)物體A的質(zhì)量為lkg,置于水平地面上,物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2.從t=0開始物體以一定初速度υ0向右滑行的同時(shí),受到一個(gè)水平向左的恒力F=1N的作用,則能反映物體受到的摩擦力Ff隨時(shí)間變化的圖象.(取向右為正方g=10m/s2)(  )

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(2005?福建模擬)一路燈距地面的高度為h,身高為l的人以速度v勻速行走,如圖所示.
(1)試證明人的頭頂?shù)挠白幼鲃蛩龠\(yùn)動(dòng)
(2)求人影的長度隨時(shí)間的變化率.

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(2005?福建模擬)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)定激光的波長的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,激光器發(fā)出的一束直徑很小的紅色激光進(jìn)入一個(gè)一端裝有雙縫、另一端裝有感光片的遮光筒,感光片的位置上出現(xiàn)一排等距的亮點(diǎn),圖乙中的黑點(diǎn)代表亮點(diǎn)的中心位置. 

(1)這個(gè)現(xiàn)象說明激光具有
波動(dòng)
波動(dòng)
性.
(2)通過測(cè)量相鄰光點(diǎn)的距離可算出激光的波長,據(jù)資料介紹,如果雙縫的縫間距離為a,雙縫到感光片的距離為L,感光片上相鄰兩光點(diǎn)間的距離為b,則激光的波長λ=
abL
.該同學(xué)測(cè)得L=1.0000m、縫間距a=0.220mm,用帶十分度游標(biāo)的卡尺測(cè)感光片上的點(diǎn)的距離時(shí),尺與點(diǎn)的中心位置如圖乙所示.
圖乙圖中第1到第4個(gè)光點(diǎn)的距離是
8.5
8.5
 mm.實(shí)驗(yàn)中激光的波長λ=
6.2×10-7
6.2×10-7
 m.(保留兩位有效數(shù)字)
(3)如果實(shí)驗(yàn)時(shí)將紅激光換成藍(lán)激光,屏上相鄰兩光點(diǎn)間的距離將
變小
變小

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(2005?福建模擬)如圖所示,坐標(biāo)系xOy在豎直平面內(nèi),空間有沿水平方向、垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.在x>0的空間內(nèi)有沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)為E.一個(gè)帶正電荷的小球經(jīng)過圖中x軸上的M點(diǎn),沿著與水平方向成θ=30°角的斜向下的直線做勻速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過y軸上的N點(diǎn)進(jìn)入x<0的區(qū)域內(nèi).要使小球進(jìn)入x<0區(qū)域后能在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),需在x<0區(qū)域內(nèi)另加一勻強(qiáng)電場.若帶電小球做圓周運(yùn)動(dòng)通過y軸上的P點(diǎn)(P點(diǎn)未標(biāo)出),重力加速度設(shè)為g,求:
(1)小球運(yùn)動(dòng)的速度大。
(2)在x<0的區(qū)域內(nèi)所加電場的場強(qiáng)大小和方向;
(3)小球從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)所用的時(shí)間.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2005?福建模擬)科學(xué)實(shí)驗(yàn)是人們認(rèn)識(shí)自然的重要手段.電學(xué)實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常需要測(cè)量某負(fù)載的電阻.
(1)測(cè)電阻的方法有多種,現(xiàn)在有一只標(biāo)有“220V,100W”燈泡,它正常工作時(shí)的電阻為
484
484
Ω.若用多用電表中歐姆擋來測(cè)量這只燈泡的電阻,則測(cè)出的電阻應(yīng)
小于
小于
燈泡正常工作時(shí)電阻(填“大于”“等于”“小于”).這是因?yàn)?!--BA-->
燈泡電阻隨溫度變化而變化,溫度越高電阻越大
燈泡電阻隨溫度變化而變化,溫度越高電阻越大

(2)請(qǐng)您用下列器材設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),測(cè)定燈泡正常工作時(shí)的電阻值.
A.220V交流電源          
B.單刀雙擲開關(guān)一只
C.電阻箱一只(0~999Ω  額定電流1A)
D.交流電表一只(0~0.6A)
E.導(dǎo)線若干
①請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫出電路原理圖
②寫出簡單實(shí)驗(yàn)步驟.

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