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2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德·博伊尔和乔治·史密斯的主要成就是发明了电荷耦
2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德·博伊尔和乔治·史密斯的主要成就是发明了电荷耦
练习题库
2022-08-02
67
问题
2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德·博伊尔和乔治·史密斯的主要成就是发明了电荷耦合器件(CCD)图像传感器。他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理。图7所示电路可研究光电效应规律。图中标有A和K的为光电管,其中A为阴极,K为阳极,理想电流计可检测通过光电管的电流,理想电压表用来指示光电管两端的电压。现接通电源,用光子能量为2.75eV的光照射阴极A,电流计中有示数,若将滑动变阻器的滑片缓慢向左滑动,电流计的读数逐渐减小,当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零,读出此时电压表的示数为1.7V;现保持滑片位置不变,以下判断错误的是( )。
A.光电管阴极材料的逸出功为1.05eVB.开关S断开后,电流表G中有电流流过C.若用光子能量为3eV的光照射阴极A,光电子的最大初动能一定变大D.改用能量为1.0eV的光子照射,移动滑动变阻器的触点c,电流表G中也可能有电流
选项
A.光电管阴极材料的逸出功为1.05eV
B.开关S断开后,电流表G中有电流流过
C.若用光子能量为3eV的光照射阴极A,光电子的最大初动能一定变大
D.改用能量为1.0eV的光子照射,移动滑动变阻器的触点c,电流表G中也可能有电流
答案
D
解析
该装置的电压为反向电压,当电压表的示数大于或等于1.7V时,电流表示数为0。已知光电子的最大初动能为1.7eV,根据光电效应方程可知,W0=hv-E=2.75eV-1.7eV=1.05eV,A项正确。开关S断开后,用光子能量为2.75eV的光照射阴极A,发生光电效应有光电子产生,电流表G中有电流流过,B项正确。若用光子能量为3eV的光照射阴极A,光电子的最大初动能E=hv-W0=3eV-1.05eV=1.95eV,故光电子的最大初动能变大,c项正确。改用能量为1.0eV的光子照射,由于光子能量小于逸出功,无法发生光电效应,电流表G无示数,D项错误。
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