分析 解決本題的關(guān)鍵是:首先利用光電效應(yīng)方程求出電子的初動(dòng)能,然后理解電容器最終帶電量的含義:即電子不能再運(yùn)動(dòng)到負(fù)極板,其臨界狀態(tài)是電子減速到負(fù)極板時(shí)速度剛好減速為零,從而即可求解.
解答 解:鉑的極限波長(zhǎng)為λ1,鉀的極限波長(zhǎng)為λ2,因?yàn)棣?SUB>1<λ<λ2.由公式v=c/λ,極限波長(zhǎng)短的極限頻率高.所以,當(dāng)以波長(zhǎng)λ的光入射到兩金屬板內(nèi)表面上時(shí),只能使鉀金屬板發(fā)生光電效應(yīng).鉀失去電子而成為電容器的正極板,光電子運(yùn)動(dòng)到鉑金屬板上后使鉑金屬板成為電容器的負(fù)極板.電子從鉀金屬板飛出時(shí)的動(dòng)能為:
Ek=hv-W2=h$\frac{c}{λ}$-h$\frac{c}{{λ}_{2}}$=hc$\frac{{λ}_{2}-λ}{λ{(lán)λ}_{2}}$,公式中W2為鉀金屬的逸出功.
光電子不斷從鉀極板發(fā)出,又不斷到達(dá)鉑極板,使電容器帶電不斷增加,電壓也不斷增大,這個(gè)電壓是使光電子減速的反向電壓.當(dāng)某時(shí)刻,光電子恰好到達(dá)鉑極板時(shí)其速度減為零,則電容器的電量達(dá)到最大值Q=CU(這里的電壓U相當(dāng)于反向截止電壓.)
由動(dòng)能定理可以得到:eU=Ek=hc$\frac{{λ}_{2}-λ}{λ{(lán)λ}_{2}}$,
平行板電容器的電容:C∝$\frac{?S}26guwcy$Q=CU∝$\frac{?S}kig0yoi$×$\frac{hc}{e}$×$\frac{{λ}_{2}-λ}{λ{(lán)λ}_{2}}$∝$\frac{S}a2uwgcu$($\frac{{λ}_{2}-λ}{λ{(lán)λ}_{2}}$),
故答案為:$\frac{S}syqa8aw$($\frac{{λ}_{2}-λ}{λ{(lán)λ}_{2}}$).
點(diǎn)評(píng) 本題難度較大,將光電效應(yīng)和電容器、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)聯(lián)系起來(lái).解決本題時(shí)可用排除法:根據(jù)λ1<λ<λ2可知,該光不能使鉑發(fā)生光電效應(yīng),故含有λ1的式子肯定不對(duì).
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)與a連接時(shí),電壓表的示數(shù)為22V | |
B. | 當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)與a連接且在t=0.01s時(shí),電流表示數(shù)為零 | |
C. | 當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)由a撥向b時(shí),原線(xiàn)圈的輸入功率變大 | |
D. | 當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)由a撥向b時(shí),副線(xiàn)圈輸出電壓的頻率仍為50Hz |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | $\frac{L}{2h}$$\sqrt{3gh}$<v0<$\frac{L}{2h}$$\sqrt{4gh}$ | B. | $\frac{L}{2h}$$\sqrt{3gh}$<v0<$\frac{L}{2h}$$\sqrt{5gh}$ | C. | $\frac{L}{2h}$$\sqrt{6gh}$<v0<$\frac{L}{2h}$$\sqrt{7gh}$ | D. | $\frac{L}{2h}$$\sqrt{6gh}$<v0<$\frac{L}{2h}$$\sqrt{8gh}$ |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 若任意選取P1、P2連線(xiàn)的方向和入射點(diǎn)A的位置,都可以在圓弧外側(cè)適當(dāng)位置處插上第三個(gè)大頭針同時(shí)擋住P1、P2的像 | |
B. | 如果入射點(diǎn)A恰在玻璃磚圓心處,可不使用大頭針P4 | |
C. | 可以用P1、P2連線(xiàn)作為入射光線(xiàn),也可以用P4、P3連線(xiàn)作為入射光線(xiàn) | |
D. | 為減小誤差,P1、P2間距和P3、P4間距應(yīng)適當(dāng)大一些 | |
E. | 本實(shí)驗(yàn)可以不做任何標(biāo)記,撤掉玻璃磚后連接P1P2和P3P4計(jì)算折射率 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 3A | B. | 6A | C. | 2$\sqrt{5}$A | D. | 3$\sqrt{2}$A |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 物體的速度逐漸增大 | B. | 物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒 | ||
C. | 物體所受的合外力大小保持不變 | D. | 物體所受的合外力就是向心力 |
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