【題目】氬激光輻射聚焦在平面的光電管陰極上,在光電管陰極與其平行的平面陽極之間接上恒定電動勢的電源.在陽極與陰極之間為加速電壓情況下,陽極上光電子斑的直徑,是在電壓極性反向情況下(即在陽極與光電管陰極之間為減速電壓下)陽極上光電子斑直徑的2倍,光電管陰極材料的逸出功.激光輻射波長. 求電源的電動勢.

【答案】

【解析】

根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程可求陽極表面光電子的最大速度.

,

式中是電子質(zhì)量,是普朗克恒量,是光速.

在加速電壓(陽極為正)下,陽極上斑的半徑由光電子平行于極板平面的速度決定.

,.

是陽極與陰極間距離,是飛行時間,是加速度:,是電源的電動勢.

在減速電壓下,陽極上斑的半徑由到陽極法向速度為零的光電子決定.

.

式中是電子速度與陽極平面所成角,是飛行時間. 由此得,.

斑的半徑:,因此.

最后得到電源的電動勢.

本題雖有光電效應(yīng)的背景,但更大的解題障礙來自于電子在電場中的運(yùn)動描述. 因?yàn)閷τ诩铀贂r形成的斑的半徑易作出判斷,對于減速的情境難以作出定性的描述.

有關(guān)光的粒子性的問題,多數(shù)試題都選擇了光子與物體作用所表現(xiàn)的宏觀屬性進(jìn)行研究,這主要是因?yàn)楣獾牧W有詭缀醵际窃谙嗷プ饔玫倪^程中得以體現(xiàn).

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,開口向上的氣缸C靜置于水平桌面上,用一橫截面積S=50cm2的輕質(zhì)活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體,一輕繩一端系在活塞上,另一端跨過兩個定滑輪連著一勁度系數(shù)k=2800N/m的豎直輕彈簧A,A下端系有一質(zhì)量m=14kg的物塊B.開始時,缸內(nèi)氣體的溫度t1=27℃,活塞到缸底的距離L1=120cm,彈簧恰好處于原長狀態(tài)。已知外界大氣壓強(qiáng)恒為p0=1.0×105Pa,取重力加速度g=10m/s2,不計一切摩擦。現(xiàn)使缸內(nèi)氣體緩慢冷卻,求:

①氣缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng);

②氣缸內(nèi)封閉氣體的溫度。

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【題目】如圖所示,質(zhì)量m=3kg的小物塊以初速度穢v0=4m/s水平向右拋出,恰好從A點(diǎn)沿著圓弧的切線方向進(jìn)入圓弧軌道。圓弧軌道的半徑為R= 3.75m,B點(diǎn)是圓弧軌道的最低點(diǎn),圓弧軌道與水平軌道BD平滑連接,A與圓心D的連線與豎直方向成角,MN是一段粗糙的水平軌道,小物塊與MN間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,軌道其他部分光滑。最右側(cè)是一個半徑為r =0.4m的半圓弧軌道,C點(diǎn)是圓弧軌道的最高點(diǎn),半圓弧軌道與水平軌道BDD點(diǎn)平滑連接。已知重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6cos37°=0.8。

1)求小物塊經(jīng)過B點(diǎn)時對軌道的壓力大;

2)若MN的長度為L0=6m,求小物塊通過C點(diǎn)時對軌道的壓力大。

3)若小物塊恰好能通過C點(diǎn),求MN的長度L。

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【題目】圖甲為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的裝置圖,實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計時器所用電源頻率為50Hz,當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?/span>9.80m/s2,測得所用重物的質(zhì)量為1.00kg.若按實(shí)驗(yàn)要求正確地選出紙帶進(jìn)行測量,量得連續(xù)三個計時點(diǎn)AB、C到第一個點(diǎn)的距離如圖乙所示,那么:

1)紙帶的______端與重物相連;

2)打點(diǎn)計時器打下點(diǎn)B時,物體的速度______(保留兩位有效數(shù)字;

3)從起點(diǎn)O到計數(shù)點(diǎn)B的過程中重力勢能減少量______J,此過程中物體動能的增加量______J;g=9.8m/s2,以上兩空均保留兩位有效數(shù)字

4)通過計算,______”“,這是因?yàn)?/span>______;

5)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是______

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【題目】如圖所示,一物塊靜止在光滑水平地面上,現(xiàn)在水平拉力作用下沿x軸方向滑行,拉力F大小隨x變化規(guī)律如圖。則關(guān)于物塊從x=0 運(yùn)動到x=x2處過程(

A. 物塊加速度一直增大

B. 物塊動能先增大后減小

C. 根據(jù)圖像信息,物塊最大動能可求

D. 根據(jù)圖像信息,物塊最大加速度可求

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【題目】某同學(xué)測量玻璃破的折射率,準(zhǔn)備了下列器材:激光筆、直尺、刻度尺、一面鍍有反射膜的平行玻璃磚。如圖所示,直尺與玻璃磚平行放置,激光筆發(fā)出的一束激光從直尺上O點(diǎn)射向玻璃磚表面,在直尺觀察到A、B兩個光點(diǎn),讀出OA間的距離為20.00cmAB的間距為5.77cm,測得圖中直尺到玻璃磚上表面距離d1=10.00cm,取玻璃磚厚度d2=5.00cm。玻璃的折射率n=______,光在玻璃中傳播速度v=______m/s(光在真空中傳播速度c=3.0×108m/s,tan30°=0.577)

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【題目】籃球比賽是深受人們喜愛的體育項目,傳球方式中有種方式是通過地面?zhèn)髑?/span>,其簡化過程如圖所示,若將質(zhì)量為的籃球以速度斜射到地板上,入射的角度是45°,碰撞后被斜著彈出,彈出的角度也是45°,速度大小仍為則下列說法中正確的是

A. 合外力對籃球的沖量大小為

B. 籃球動量的改變量為零

C. 地面對籃球沖量的方向水平向左

D. 籃球動量改變量的方向豎直向下

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【題目】下圖是做探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件實(shí)驗(yàn)的器材及示意圖。

在圖中用實(shí)線代替導(dǎo)線把它們連成實(shí)驗(yàn)電路。

由哪些操作可以使電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)

Ⅰ___________________________________

Ⅱ___________________________________

假設(shè)在開關(guān)閉合的瞬間,靈敏電流計的指針向左偏轉(zhuǎn),則當(dāng)螺線管A向上拔出的過程中,靈敏電流計的指針向_______偏轉(zhuǎn)。(填

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A. 滑塊的動量改變量的大小為mv0

B. 重力對滑塊的沖量為零

C. 墻壁對滑塊的平均作用力的大小為

D. 滑塊的動量改變量的方向與末速度方向相反

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