题目内容
【题目】深沉的夜色中,在大海上航行的船舶依靠航标灯指引航道.如图所示是一个航标灯自动控制电路的示意图.电路中的光电管阴极K涂有可发生光电效应的金属.下表反映的是各种金属发生光电效应的极限频率和极限波长,又知可见光的波长在400~770 nm(1 nm=10-9m).
各种金属发生光电效应的极限频率和极限波长:
金属 | 铯 | 钠 | 锌 | 银 | 铂 |
极限频率(Hz) | 4.545×1014 | 6.000×1014 | 8.065×1014 | 1.153×1015 | 1.529×1015 |
极限波长(μm) | 0.660 0 | 0.500 0 | 0.372 0 | 0.260 0 | 0.196 2 |
根据图和所给出的数据,你认为:
(1)光电管阴极K上应涂有金属________;
(2)控制电路中的开关S应和________(填“a”和“b”)接触;
(3)工人在锻压机、冲床、钻床等机器上劳动时,稍有不慎就会把手压在里面,造成工伤事故.如果将上述控制电路中的电灯换成驱动这些机器工作的电机,这时电路中开关S应和________接触,这样,当工人不慎将手伸入危险区域时,由于遮住了光线,光控继电器衔铁立即动作,使机床停止工作,避免事故发生.
【答案】铯ba
【解析】
发生光电效应的条件是入射光的波长小于金属的极限波长,根据条件确定阴极K上涂有的是什么金属.
根据夜晚没有光,但是指示灯亮,来确定控制电路的开关与哪一端接触;根据无光时,不发生光电效应,光控继电器停止工作,来确定控制电路的开关与哪一端接触.
(1)依题意知,可见光的波长范围为400×10-9~770×10-9m
而金属铯的极限波长为λ=0.660 0×10-6m=660×10-9m,
因此,光电管阴极K上应涂金属铯.
(2)深沉的夜色中,线圈中无电流,衔铁与b接触,船舶依靠航标灯指引航道,所以控制电路中的开关S应和b接触.
(3)若将上述控制电路中的电灯换成电机,在手遮住光线之前,电机应是正常工作的,此时衔铁与a接触,所以电路中的开关S应和a接触.