利用如图所示的电路研究光电效应现象,其中电极K由金属钾制成,其逸出功为2. 25V。用某一频率的光照射时,逸出光电子的最大初动能为1. 50 eV,电流表的示数为I。已知普朗克常量约为6.6×10−34Js,下列说法正确的是( )
A. 金属钾发生光电效应的截止频率约为5.5×1014Hz
B. 若入射光频率加倍,光电子的最大初动能变为3.00eV
C. 若入射光频率加倍,电流表的示数变为2I
D. 若入射光频率加倍,遏止电压的大小将变为5.25V
高三物理多选题中等难度题
利用如图所示的电路研究光电效应现象,其中电极K由金属钾制成,其逸出功为2. 25V。用某一频率的光照射时,逸出光电子的最大初动能为1. 50 eV,电流表的示数为I。已知普朗克常量约为6.6×10−34Js,下列说法正确的是( )
A. 金属钾发生光电效应的截止频率约为5.5×1014Hz
B. 若入射光频率加倍,光电子的最大初动能变为3.00eV
C. 若入射光频率加倍,电流表的示数变为2I
D. 若入射光频率加倍,遏止电压的大小将变为5.25V
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光电效应现象中逸出的光电子的最大初动能不容易直接测量,可以利用转换测量量的方法进行测量。
(1)如图0所示为研究某光电管发生光电效应的电路图,当用频率为ν的光照射金属阴极K时,通过调节光电管两端电压U,测量对应的光电流强度I,绘制了如图1所示的I-U图象。根据图象求光电子的最大初动能Ekm和金属K的逸出功W。已知电子所带电荷量为e,图象中Uc、Im、入射光的频率ν及普朗克常量h均为已知量。
(2)有研究者设计了如下的测量光电子最大初动能的方法。研究装置如图2所示,真空中放置的两个平行正对金属板可以作为光电转换装置。用频率一定的细激光束照射A板中心O,板中心O点附近将有大量的电子吸收光子的能量而逸出。B板上涂有特殊材料,当电子打在B板上时会在落点处留有可观察的痕迹。若认为所有逸出的电子都以同样大小的速度从O点逸出,且沿各个不同的方向均匀分布,金属板的正对面积足够大(保证所有逸出的电子都不会射出两极板所围的区域),光照条件保持不变。已知A、B两极板间的距离为d,电子所带电荷量为e,电子所受重力及它们之间的相互作用力均可忽略不计。
①通过外接可调稳压电源给A、B两极板间加上一定的电压,A板接电源的负极,由O点逸出的电子打在B板上的最大区域范围为一个圆形,且圆形的半径随A、B两极板间的电压变化而改变。通过实验测出了一系列A、B两极板间的电压值U与对应的电子打在B板上的最大圆形区域半径r的值,并画出了如图3所示的r2-1/U图象,测得图线的斜率为k。请根据图象,通过分析计算,求出电子从A板逸出时的初动能;
②若将A板换为另一种金属材料,且将其与可调稳压电源的正极连接,B板与该电源的负极连接,当两极板间电压为U0时,电子打在B板上的最大区域范围仍为一个圆,测得圆的半径为R。改变两极板间的电压大小,发现电子打在B板上的范围也在发生相应的变化。为使B板上没有电子落点的痕迹,试通过计算分析两金属板间的电压需满足什么条件?
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利用如图所示的装置观察光电效应现象,将光束照射在金属板上,发现验电器指针没有张开。欲使指针张开,可
A. 增大该光束的强度
B. 增加该光束的照射时间
C. 改用频率更大的入射光束
D. 改用逸出功更大的金属板材料
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下列说法中正确的是
A.一定强度的入射光照射某金属发生光电效应时,入射光的频率越高,单位时间内逸出的光电子数就越多
B.各种气体原子的能级不同,跃迁时发射光子的能量(频率)不同,因此利用不同的气体可以制成五颜六色的霓虹灯
C.德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的概念,认为只有高速运动的粒子才具有波粒二象性
D.核力将核子束缚在核内,说明核力一定是吸引力
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下列说法中正确的是
A.一定强度的入射光照射某金属发生光电效应时,入射光的频率越高,单位时间内逸出的光电子数就越多
B.各种气体原子的能级不同,跃迁时发射光子的能量(频率)不同,因此利用不同的气体可以制成五颜六色的霓虹灯
C.德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的概念,认为只有高速运动的粒子才具有波粒二象性
D.核力将核子束缚在核内,说明核力一定是吸引力
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利用如图所示的装置观察光电效应现象,将光束照射在金属板上,发现验电器指针没有张开。欲使指针张开,可
A. 增大该光束的强度
B. 增加该光束的照射时间
C. 改用频率更大的入射光束
D. 改用逸出功更大的金属板材料
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氢原子的能级如图所示,有一群处于n=4能级的S原子,发出的光子照射某金属能产生光电效应现象,则该金属的逸出功应小于________eV;若用其中发光频率最大的光子照射到逸出功为2.75eV的光电管上,则加在该光电管上的反向遏止电压为_______V。
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一光电管的阴极K用截止频率为ν0的金属钠制成;普朗克常数为h,电子的电荷量为e;用频率为ν的紫外线照射阴极,有光电子逸出,则逸出光电子最大初动能是 ; 若在光电管阳极A和阴极K之间加反向电压,要使光电子都不能到达阳极,反向电压至少为 ;
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