14.波長λ=5×10-7m的光束照在光電管的陰極上,光斑的直徑為d=0.1mm,陰極材料的逸出功W=2eV,陽極離陰極的距離l=30mm,陽極上的加速電壓U=4kV,求陽極上光電子斑點的直徑(陰極是平面型的且平行于陽極).

分析 根據(jù)光電效應方程,結(jié)合勻變速直線運動學公式及牛頓第二定律,即可求解.

解答 解:在光的作用下電子從陰極飛出,其速度為各個方向,電子從陰極上光斑邊緣飛出去,其速度方向平行陰極面和陽極面,則:$h\frac{c}{λ}-W=\frac{1}{2}mυ_0^2$,
得  ${υ_0}={[\frac{2}{m}(\frac{hc}{λ}-W)]^{1/2}}$
電子朝陽極方向作勻加速運動,通過從陰極到陽極這段距離所需要的時間為:$t=\sqrt{\frac{2l}{a}}$,
電子運動的加速度為:$a=\frac{eU}{ml}$,
由此得  $t=\sqrt{\frac{2m}{eU}l}$
在這段時間內(nèi)電子沿著陽極表面的位移為:△d=υ0t,
因而,在陽極上斑點的直徑為:$D=d+2△d=d+4l{(\frac{{\frac{hc}{λ}-W}}{eU})^{1/2}}=1.42(mm)$
答:陽極上光電子斑點的直徑1.42mm.

點評 考查光電效應方程的應用,掌握運動學公式與牛頓第二定律的內(nèi)容,同時注意正確的運算.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.如圖所示,兩根細線拴著兩個質(zhì)量相等的小球A、B,上下兩根細線中的拉力分別是TA、TB,現(xiàn)在使A、B帶同種電荷,此時上下細線受力分別為T1、T2,則( 。
A.T1>TA  T2=TBB.T1=TA  T2>TBC.T1<TA  T2>TBD.T1>TA  T2<TB

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

5.某同學在實驗室中測量某汽車電熱器的電功率,此電熱器的銘牌上標有“12V,6W”字樣,實驗室備有下列器材:
A.輸出電壓為16V的學生電源
B.量程為0~3A的電流表,內(nèi)阻約0.1Ω
C.量程為0~0.6A的電流表,內(nèi)阻約0.5Ω
D.量程為0~3V的電壓表,內(nèi)阻約3kΩ
E.量程為0~15V的電壓表,內(nèi)阻約15kΩ
F.0~10Ω,0.5A的滑動變阻器
G.0~10Ω,2A的滑動變阻器
H.導線,開關
(1)合理的實驗器材選擇為:電流表選C,電壓表選E,滑動變阻器選G.(填寫器材前面的字母)
(2)實驗電路中的測量電路應采用電流表的外接(選填內(nèi)接或外接)法.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.如圖是某同學在做勻變速直線運動實驗中獲得的一條紙帶.已知打點計時器電源頻率為50Hz,ABCD是紙帶上四個計數(shù)點,每兩個相鄰計數(shù)點間有四個點沒有畫出,從圖中的數(shù)據(jù)(單位是cm)可得C點對應的速度是0.10m/sm/s;物體加速度0.20m/s2m/s2;A、B兩點間距S=0.70cm;(計算結(jié)果保留二位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.如圖a所示,小物體從豎直彈簧上方離地高h1處由靜止釋放,其動能Ek與離地高度h的關系如圖b所示.其中高度從h1下降到h2,圖象為直線,其余部分為曲線,h3對應圖象的最高點,輕彈簧勁度系數(shù)為k,小物體質(zhì)量為m,重力加速度為g.以下說法正確的是( 。
A.小物體下降至高度h3時,彈簧形變量為0
B.小物體下落至高度h5時,加速度為0
C.小物體從高度h2下降到h4,彈簧的彈性勢能增加了$\frac{{2{m^2}{g^2}}}{k}$
D.小物體從高度h1下降到h5,彈簧的最大彈性勢能為2mg(h1-h5

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

19.如圖,在固定斜面上的一物塊受到一外力F的作用,F(xiàn)平行于斜面向上.若要物塊在斜面上保持靜止,F(xiàn)的取值應有一定范圍,已知其最大值和最小值分別為F1和F2(F2>0).則(  )
A.當拉力為F1時,物塊受到沿斜面向下的靜摩擦力
B.當拉力為F2時,物塊受到沿斜面向上的靜摩擦力
C.可求出物塊對斜面的正壓力
D.可求出斜面的傾角

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.在做“研究勻變速直線運動”的實驗時,為了能夠較準確地測出加速度,將你認為正確的選項前面的字母填在橫線上:ABCDFG
A.把附有滑輪的長木板放在實驗桌上,并使滑輪伸出桌面
B.把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端,連接好電路
C.再把一條細繩拴在小車上,細繩跨過滑輪,下邊掛上合適的鉤碼,每次必須由靜止釋放小車
D.把紙帶穿過打點計時器,并把它的一端固定在小車的后面
E.把小車停在靠近打點計時器處,接通直流電源后,放開小車,讓小車拖著紙帶運動,打點計時器就在紙帶上打下一系列的點,隨后立即關閉電源,換上新紙帶,重復三次
F.從三條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶,舍掉開頭比較密集的點,在后邊便于測量的地方找一個開始點,并把每打五個點的時間作為時間單位.在選好的開始點下面記作0,往后第六個點作為計數(shù)點1,依此標出計數(shù)點2、3、4、5、6,并測算出相鄰兩點間的距離
G.根據(jù)公式a1=$\frac{({x}_{4}-{x}_{1})}{3{T}^{2}}$,a2=$\frac{({x}_{5}-{x}_{2})}{3{T}^{2}}$,a3=$\frac{({x}_{6}-{x}_{3})}{3{T}^{2}}$及$\overline{a}$=$\frac{({a}_{1}+{a}_{2}+{a}_{3})}{3}$,求出$\overline{a}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

3.一輛汽車在一條直線上行駛,第1s內(nèi)通過5m,第2s內(nèi)通過15m,第3s內(nèi)通過20m,第4s內(nèi)通過16m.則全部時間內(nèi)的平均速度是14m/s.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.下列各組物理量中,都是矢量的是( 。
A.位移、時間B.速度、加速度C.加速度、位移D.路程、位移

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