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3.在某次光电效应实验中,分别用频率为V1和V2两种光得到的遏制电压Uc1和Uc2,电子电荷量为-e,已知V1>V2,则Uc1>Uc2(填“>”或“<”).普朗克常量可表示为$\frac{{U}_{c1}-{U}_{c2}}{{v}_{1}-{v}_{2}}e$.

分析 根据光电效应方程,结合遏止电压与最大初动能之间的关系比较遏止电压的大小.根据光电效应方程,联立方程组求出普朗克常量.

解答 解:根据光电效应方程得,Ekm=hv-W0=eUc
因为v1>v2,则Uc1>Uc2
根据hv-W0=eUc知,hv1-W0=eUc1,hv2-W0=eUc2
联立两式解得$h=\frac{{U}_{c1}-{U}_{c2}}{{v}_{1}-{v}_{2}}e$.
故答案为:>;$\frac{{U}_{c1}-{U}_{c2}}{{v}_{1}-{v}_{2}}e$.

点评 解决本题的关键掌握爱因斯坦光电效应方程,知道最大初动能与遏止电压的关系,难度不大.

练习册系列答案
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15.1932年,劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器.回旋加速器的工作原理如图(甲)所示,置于高真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计.磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直.A处粒子源产生的粒子,质量为m、电荷量为+q,初速度为0,在加速器中被加速,加速电压为U,加速过程中不考虑相对论效应和重力作用.
(1)求粒子第1次和第2次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比;
(2)求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t;
(3)近年来,大中型粒子加速器往往采用多种加速器的串接组合.例如由直线加速器做为预加速器,获得中间能量,再注入回旋加速器获得最终能量.n个长度逐个增大的金属圆筒和一个靶,它们沿轴线排列成一串,如图(乙)所示(图中只画出了六个圆筒,作为示意).各筒相间地连接到频率为f、最大电压值为U的正弦交流电源的两端.整个装置放在高真空容器中.圆筒的两底面中心开有小孔.现有一电量为q、质量为m的正离子沿轴线射入圆筒,并将在圆筒间的缝隙处受到电场力的作用而加速(设圆筒内部没有电场).缝隙的宽度很小,离子穿过缝隙的时间可以不计.已知离子进入第一个圆筒左端的速度为v1,且此时第一、二两个圆筒间的电势差φ12=-U.为了使离子以最短时间打到靶上且获得最大能量,金属圆筒的长度应满足什么条件?并求出在这种情况下打到靶上的离子的能量.

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