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如图所示,真空中金属板M、N相距为d,当N板用波长为λ的光照射时,电路中的电流恒为I.设电子的电荷量为e,质量为m,真空中光速为c.

(1)求每秒到达M板的电子数.
(2)当垂直于纸面再加一匀强磁场,且磁感应强度为B时,电路中的电流恰好为零,求从N板逸出光电子的最大初动能和N板的逸出功.
(1)设每秒到达M板的电子数为n,由电流强度的定义,有
 ①

(2)根据光电效应的原理,从N板逸出的光电子的动能和速度方向各不相同,加上磁场后,只要平行于N板且动能最大的电子不能到达M板,则其它方向,动能无论多大的电子均不能到达M板,此时,电路中电流恰好为零。设具有最大初动能的电子速率为,③
由牛顿第二定律,有
得:
故,电子的最大初动能
根据爱因斯坦光电效应方程,设N板的逸出功为W,有
解得:
评分标准:本题共10分,其中4.7每式2分,其余每式1分。
本题借助光电效应模型考查了带电粒子在磁场中的运动,电流的概念是单位时间内通过横截面的电量,根据洛伦兹力提供向心力可求得电子的动能,再由光电效应方程求解
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

下列说法中正确的是_____ (选对一个给3分,选对两个给4分,选对3个给6分,每选错一个扣3分,最低得分为0分)
A.光电效应是原子核吸收光子向外释放电子的现象
B.卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究,揭示了原子的核式结构
C.235U的半衰期约为7亿年,随地球环境的变化,半衰期可能变短
D.据波尔理论知,氢原子辐射出一个光子后,氢原子的电势能减小,核外电子的动能增大
E.碘131能自发地进行β衰变,衰变后生成的新物质原子核比碘131原子核多一个质子而少一个中子

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

一群氢原子处于量子数n=4的能级状态,氢原子的能级图如图所示,则:

(1)氢原子由量子数n=4的能级跃迁到n=2的能级时辐射光子的能量是多少电子伏?
(2)用(1)中的光子照射下表中几种金属,哪些金属能发生光电效应?发生光电效应时,发射光电子的最大初动能是多大?
金属




逸出功W/eV
1.9
2.7
3.7
4.1

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

(2010年高考四川卷)用波长为2.0×10-7 m的紫外线照射钨的表面,释放出来的光电子中最大的动能是4.7×10-19 J.由此可知,钨的极限频率是(普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,光速c=3.0×108 m/s,结果取两位有效数字)(  )
A.5.5×1014HzB.7.9×1014Hz
C.9.8×1014HzD.1.2×1015Hz

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

用紫光照射某金属恰可发生光电效应,现改用较弱的太阳光照射某金属,则(  )
A.可能不发生光电效应B.逸出光电子的时间明显变长
C.逸出光电子的最大初动能不变D.单位时间逸出光电子的数目变小

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

氢原子的能级如图所示,已知可见光的光子能量范围约为1.62?3.11eV,则
A.大量处于n=2能级的氢原子向n=2能级跃迁时,发出的光具有荧光作用
B.大量氢原子从高能级向n=3能级跃迁时,发出的光具有显著的热效应
C.处于n=4能级的一个氢原子向低能级跃迁时,可能发出6种不同频率的光子
D.大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时,可能发出3种不同频率的可见光

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示为X射线管的结构示意图,E为灯丝电源。要使射线管发出X射线,须在K、A两电极间加上几万伏的直流高压,(    )
A.高压电源正极应接在P点,X射线从K极发出
B.高压电源正极应接在P点,X射线从极A发出
C.高压电源正极应接在Q点,X射线从K极发出
D.高压电源正极应接在Q点,X射线从极A发出

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

铯的逸出功是3.0×10-19J,用波长为0.59μm的黄光照射铯,电子从铯表明飞出的最大初动能为 ___________ J。(普朗克常量h=6.63×10-34J·s)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

(4分)给光电管加上反向电压可测光电管阴极金属的极限频率,若照射光波长为λ,反向加电压U时电路中刚好无电流,则该光电管阴极金属的极限频率为______________.(真空中光速为c,普朗克常量为h)

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