题目内容
6.一光电管的阴极用极限波长λ0=5000?的钠制成.用波长λ=3000?的紫外线照射阴极,光电管阳极A和阴极K之间的电势差u=2.1V,光电流的饱和值I=0.56mA.(?:是长度单位,1?=10-10m),求:(l)每秒内由K极发射的电子数.
(2)电子到达A极时的最大动能.
(3)如果电势差U不变,而照射光的强度增到原值的3倍,此时电子到达A极时的最大动能是多少?(普朗克恒量h=6.63×10-34J•s,电子的电量e=1.6×10-19C).
分析 (1)根据饱和电流的大小,结合n=$\frac{It}{e}$求出每秒内由K极发射的光电子数目.
(2)根据光电效应方程求出光电子的最大初动能,结合动能定理求出电子到达A极时的最大动能.
(3)入射光的强度影响单位时间内发出光电子的数目,不影响光电子的最大初动能.
解答 解:(1)每秒钟内由K极发射的光电子数 n=$\frac{It}{e}$=$\frac{0.56×1{0}^{-6}×1}{1.6×1{0}^{-19}}$=3.5×1012;
(2)阴极K金属的逸出功 W=hν0=h$\frac{c}{{λ}_{0}}$=3.978×10-19 J
光电子的最大初动能 Ek=hν-W=h$\frac{c}{λ}$-W=2.652×10-19 J
由动能定理 eU=EK′-Ek
则电子到达A极的最大动能 EK′=Ek+eU=2.652×10-19J+1.6×10-19×2.1
解得:EK′=6.0×10-19 J=3.75eV
(3)入射光强度增到原来的三倍,但光子的能量不变,光电管阳极A和阴极K之间的电势差不变,
则到达A 极时最大动能不变,仍为6.0×10-19J,即3.75eV.
答:(1)每秒钟内由K极发射的光电子数目为3.5×1012个.
(2)电子到达A极时的最大动能为3.75eV.
(3)电子到达A极时最大动能是3.75eV.
点评 解决本题的关键掌握光电效应方程,以及知道光的强度影响单位时间内发出光电子的数目.
练习册系列答案
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B. | 在最高点汽车对桥的压力等于汽车的重力 | |
C. | 在最高点汽车对桥的压力大于汽车的重力 | |
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