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如图甲所示,一个光电管的阴极用极限频率v0=6×1014 Hz的锂制成.用λ=300 nm的紫外线射向阴极K.光电管阳极A和阴极K之间的电势差U=2.1 V.已知电子电量e=1.6×10-19 C,普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,求:

(1)电子到达A极时的最大动能;

(2)在本题装置中,若保持入射光的频率和强度不变,通过转换双刀双掷开关及移动滑动变阻器的触头,则可获得一系列的微安表读数I和电压表读数U,并绘出I-U图线(伏安特性曲线)如图乙所示.试说明图象中心I1、I2、U1的物理意义并求出U1的值;

(3)已知I1=1.8 mA,I2=3.2 mA,求每秒钟从阴极K逸出的光电子数.

答案:
解析:

  (1)由光电效应方程得:

    2分

  由动能定理得:  2分

  代入数据联立解得:  1分

  (2)表示反向截止电压,说明当A极电势低于K极电势时,光电流截止;表示A、K极间无电压时光电流的大小;表示了饱和电流的大小.  3分

  

    2分

  (3)  2分


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图甲所示是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS实验装置的示意图,其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m,放置在未画出的圆盘上.圆周轨道的半径为r,力电传感器测定的是向心力,光电传感器测定的是圆柱体的线速度,以下是所得数据和图乙所示的F-v2,F-v,F-v3三个图象:(计算时保留两位有效数字)
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v/m?s-1 1 1.5 2 2.5 3
F/N 0.88 2 3.5 5.5 7.9
(1)数据表和图乙的三个图象,是在用实验探究向心力F和圆柱体线速度v的关系时,并保持圆柱体质量不变,半径r=0.1m的条件下得到的.研究图象后,可得出向心力F和圆柱体速度v的关系是
 

(2)根据你已经学习过的向心力公式以及上面的图线和数字可以推算出,本实验中圆柱体的质量为
 

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图甲所示是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS实验装置的示意图,其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m,放置在未画出的圆盘上.圆周轨道的半径为r,力电传感器测定的是向心力,光电传感器测定的是圆柱体的线速度,以下是所得数据和图乙所示的F-v、F-v2、F-v3三个图象:

v/m·s-1

1

1.5

2

2.5

3

F/N

0.88

2

3.5

5.5

7.9

(1)数据表和图乙的三个图象是在用实验探究向心力F和圆柱体线速度v的关系时保持圆柱体质量不变,半径r=0.1 m的条件下得到的.研究图象后,可得出向心力F和圆柱体速度v的关系式:______________.

(2)为了研究F与r成反比的关系,实验时除了保持圆柱体质量不变外,还应保持物理量_________不变.

(3)根据你已经学习过的向心力公式以及上面的图线可以推算出,本实验中圆柱体的质量为________.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图甲所示是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS实验装置的示意图,其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m,放置在未画出的圆盘上.圆周轨道的半径为r,力电传感器测定的是向心力,光电传感器测定的是圆柱体的线速度,以下是所得数据和图乙所示的F-v、F-v2、F-v3三个图象:

(1)数据表和图乙的三个图象是在用实验探究向心力F和圆柱体线速度v的关系时保持圆柱体质量不变,半径r=0.1 m的条件下得到的.研究图象后,可得出向心力F和圆柱体速度v的关系式:___________________.

(2)为了研究F与r成反比的关系,实验时除了保持圆柱体质量不变外,还应保持物理量__________不变.

(3)根据你已经学习过的向心力公式以及上面的图线可以推算出,本实验中圆柱体的质量为__________.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图甲所示是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS实验装置的示意图,其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m,放置在末画出的圆盘上,圆周轨道的半径为r,力电传感器测定的向心力,光电传感器测定的是圆柱体的线速度,以下是所得数据和图乙所示的F-v、F-v2、F-v3三个图象。

1

1.5

2

2.5

3

F/N

0.88

2

3.5

5.5

7.9

   (1)数据表和图乙的三个图象是在用实验探究向心力F和圆柱体线速度v的关系时保持圆柱体质量不变,半径r=0.1m的条件下得到的研究图象后,可得出向心力F和圆柱体速度v的具体关系式:            

   (2)为了研究F与r成反比的关系,实验时除了保持圆柱体质量不变外,还应保持物理量        不变。

   (3)根据你已经学习过的向心力公式以及上面的图线可以推算出,苯实验中圆柱体的质量为        kg。

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科目:高中物理 来源:2011-2012学年度浙江省杭州第十四中学高三物理上学期12月物理卷 题型:实验题

如图甲所示是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS实验装置的示意图。其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m,放置在末画出的圆盘上,圆周轨道的半径为r,力电传感器测定的是向心力,光电传感器测定的是圆柱体的线速度,以下是所得数据和图乙所示的F-v、F-v2、F-v3三个图象。

v /m·s-1
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
F /N
0.88
2.00
3.50
5.50
7.90
【小题1】数据表和图乙的三个图象是在用实验探究向心力F和圆柱体线速度v的关系时保持圆柱体质量不变,半径r=0.1m的条件下得到的。研究图象后,可得出向心力F和圆柱体速度v的具体关系式是            

【小题2】为了研究F与r的关系,实验时除了要保持圆柱体质量不变外,还应保持物理量_ ___不变。
【小题3】根据你已经学习过的向心力公式以及上面的图线可以推算出,本实验中圆柱体的质量为       kg。

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