真空中一平行板電容器,兩極板分別由鉑和鉀(其極限波長(zhǎng)分別為λ1和λ2)制成,板面積為S,間距為d.設(shè)影響電容器電容因素的表達(dá)式為εS/d  (其中ε為常數(shù)),現(xiàn)用波長(zhǎng)為λ(λ1<λ<λ2)的單色光持續(xù)照射兩板內(nèi)表面,則電容器的最終帶電量為
A.dhc(λ–λ1)/eεSλλ1B.dhc(λ2–λ)/eεSλλ2
C.εShc (λ2–λ)/edλλ2D.εShc (λ–λ1)/edλλ1
C

試題分析:鉑的極限波長(zhǎng)為,鉀的極限波長(zhǎng)為,因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824202216285535.png" style="vertical-align:middle;" />.由公式,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:
,公式中為鉀金屬的逸出功.
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:,
平行板電容器的電容:,聯(lián)立解得: ,故選項(xiàng)ABD錯(cuò)誤,C正確.
故選C
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)可知,該光不能使鉑發(fā)生光電效應(yīng),故含有λ1的選項(xiàng)不對(duì),
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主威拉德·博伊爾和喬治·史密斯的主要成就是發(fā)明了電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器。他們的發(fā)明利用了愛因斯坦的光電效應(yīng)原理。如圖所示電路可研究光電效應(yīng)規(guī)律。圖中標(biāo)有A和K的為光電管,其中K為陰極,A為陽(yáng)極。理想電流計(jì)可檢測(cè)通過(guò)光電管的電流,理想電壓表用來(lái)指示光電管兩端的電壓。現(xiàn)接通電源,用光子能量為  10.5eV的光照射陰極K,電流計(jì)中有示數(shù),若將滑動(dòng)變阻器的滑片P緩慢向右滑動(dòng),電流計(jì)的讀數(shù)逐漸減小,當(dāng)滑至某一位置時(shí)電流計(jì)的讀數(shù)恰好為零,讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)為6.0V;現(xiàn)保持滑片P的位置不變,以下判斷正確的是( )

A.光電管陰極材料的逸出功為4.5eV
B.若增大入射光的強(qiáng)度,電流計(jì)的讀數(shù)不為零
C.若用光子能量為12eV的光照射陰極K,光電子的最大初動(dòng)能一定變大
D.若用光子能量為9.5eV的光照射陰極K,同時(shí)把滑片P向左移動(dòng)少許,電流計(jì)的讀數(shù)一定不為零

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

(4分)如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路,當(dāng)用黃光照射光電管中的堿金屬涂層時(shí),毫安表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn).若將電路中的滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)到某一位置時(shí),毫安表的讀數(shù)恰好減小到零,此時(shí)電壓表讀數(shù)為U.若此時(shí)增加黃光照射的強(qiáng)度,則毫安表     (選填“有”或“無(wú)”)示數(shù).若改用藍(lán)光照射光電管中的金屬涂層,則毫安表       (選填“有”或“無(wú)”)示數(shù).

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

關(guān)于光電效應(yīng)的下列說(shuō)法,正確的是(   )
A.用一定頻率的單色光照射幾種不同金屬表面,若均能發(fā)生光電效應(yīng),則從不同金屬表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能不同
B.用不同頻率的單色光照射同一種金屬表面,若均能發(fā)生光電效應(yīng),則從金屬表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能不同
C.用一定頻率的單色光照射某種金屬表面不能發(fā)生光電效應(yīng),若增加光照射時(shí)間,則可能發(fā)生光電效應(yīng)
D.用一定頻率的單色光照射某種金屬表面不能發(fā)生光電效應(yīng),若增加光的強(qiáng)度,則可能發(fā)生光電效應(yīng)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

用不同頻率的光分別照射鎢和鋅的表面而發(fā)生光電效應(yīng),可得到光電子最大初動(dòng)能Ek隨入射光頻率ν變化的Ek-ν圖象.已知鎢的逸出功是3.28 eV,鋅的逸出功是3.34 eV,若將二者的圖線畫在同一個(gè)Ek-ν坐標(biāo)圖中,用實(shí)線表示鎢,虛線表示鋅,則能正確反映這一過(guò)程的是圖中的(  )
    

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

根據(jù)表格中的內(nèi)容,判斷下列說(shuō)法正確的是
材料






逸出功W/eV
1.9
2.7
3.7
3.9
4.1
4.8
A.只要入射光的強(qiáng)度足夠大,照射時(shí)間足夠長(zhǎng),表中的金屬均可以發(fā)生光電效應(yīng)
B.用某光照射表中金屬,均能夠發(fā)生光電效應(yīng),則從銫表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能最大
C.使表中金屬發(fā)生光電效應(yīng)時(shí),金的極限頻率最小
D.使表中金屬發(fā)生光電效應(yīng)時(shí),金的極限波長(zhǎng)最小

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

在做光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,某金屬被光照射發(fā)生了光電效應(yīng),實(shí)驗(yàn)測(cè)出了光電子的最大初動(dòng)能EK與入射光的頻率v的關(guān)系如圖所示,由實(shí)驗(yàn)圖象可求出( 。
A.該金屬的逸出功
B.該金屬的極限頻率和極限波長(zhǎng)
C.單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)
D.普朗克常量

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,A、B為兩平行金屬板,板間電壓為5v,用波長(zhǎng)為和2的單色光照射B板時(shí),逸出的光電子的最大初動(dòng)能分別為30ev和10ev.

(1)B金屬板的逸出功W為多少電子伏特?
(2)從B板逸出的最大初動(dòng)能為30ev的所有光電子,因初速度方向不同到達(dá)A板的動(dòng)能是否相同,若相同,為多少?若不同,說(shuō)明理由?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

1905年是愛因斯坦的“奇跡”之年,這一年他先后發(fā)表了三篇具有劃時(shí)代意義的論文,其中關(guān)于光量子的理論成功地解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象。關(guān)于光電效應(yīng),下列說(shuō)法正確的是____(填選項(xiàng)前的字母)
A.當(dāng)入射光的頻率高于極限頻率時(shí),不能發(fā)生光電效應(yīng)
B.當(dāng)入射光的波長(zhǎng)小于極限波長(zhǎng)時(shí),能發(fā)生光電效應(yīng)
C.光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度成正比
D.光電子的最大初劫能與入射光的頻率成正比

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