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用圖4所示電路測定光電子的比荷(電子的電荷量與電子質量的比值)。兩塊平行金屬板M、N相距為d，其中N板受紫外線照射后，將發出沿不同方向運動的光電子，即便是加上反向電壓，在電路中也能形成電流，從而引起電流表指針偏轉。若逐漸增大極板間的反向電壓，可以發現電流逐漸減小，當電壓表讀數為U時，電流恰好為零。切斷開關，在M、N之間加上垂直于紙面的勻強磁場，逐漸增大磁感應強度，也能使電流表讀數為零。當磁感應強度為B時，電流為零。已知紫外線的頻率為V，電子的電荷量為e，求：
(1)金屬板N的逸出功。
(2)光電子的比荷。
(1)W=hv-eU(2)
解：(1)設光電子的最大初速度為v，閉合開關s，當光電流恰好為零時，說明具有最大初速度的光電子到達M板速度恰好減為零，由動能定理得   
由光電方程得   
所以金屬板的逸出功為W=hv-eU。
(2)斷開開關S，光電流為零時，說明具有最大初速度的光電子做圓周運動半徑為 由牛頓第二定律得 所以光電子的比荷為
【標簽】能量守恒定律在光學中的應用
練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

太陽能光電直接轉換的基本原理是利用光電效應將太陽輻射能直接轉換成電能.如圖所示是測定光電流的電路簡圖，光電管加正向電壓.
（1）在圖上標出電源和電流表的正、負極.
（2）入射光應照射在        極上.
（3）若電流表讀數是10 μA，則每秒鐘從光電管陰極發射出的光電子至少是    個.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

已知金屬甲發生光電效應時產生光電子的最大初動能跟入射光的頻率關系如直線1所示。現用某單色光照射金屬甲的表面，產生光電子的最大初動能為Ek；若用同樣的單色光照射金屬乙表面，產生光電子的最大初動能如圖所示。則金屬乙發生光電效應時產生光電子的最大初動能跟入射光的頻率關系圖線應是（     ）
A．a B．b C．cD．上述三條圖線都有可能

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

光照射到金屬上時，一個光子只能將其全部能量傳遞給一個電子，一個電子一次只能獲取一個光子的能量，成為光電子，因此極限頻率是由   ▲ （金屬/照射光）決定的。如圖所示，當用光照射光電管時，毫安表的指針發生偏轉，若再將滑動變阻器的滑片P向右移動，毫安表的讀數不可能   ▲  （變大/變小/不變）。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

P、Q兩束單色光通過凸透鏡的光路如圖所示，以下說法正確的是
A．P光束的波長較長
B．P光束的頻率較高
C．Q光束的光子能量較大
D．Q光束使金屬產生光電效應的可能性大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

圖所示為一真空光電管的應用電路,其陰極金屬材料的極限頻率為4．5×1014Hz,則下列判斷中正確的是                                                                                                            （            ）
A．發生光電效應時,電路中光電流的飽和值取決于入射光的頻率
B．發生光電效應時,電路中光電流的飽和值取決于入射光的強度
C．用λ=0．5μm的光照射光電管時,電路中有光電流產生
D．光照射的時間越長,電路中的光電流越大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

家用節能燈正常工作時約有40%的電能轉化為可見光。若普朗克常數取6×10－34J·s，可見光頻率取6×1014Hz。根據節能燈功率和以上數據可以估算出節能燈1秒鐘釋放出的光子數最接近
A．1×1048 B．1×1034C．1×1019D．1×1014

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（9分）已知使鋅板發生光電效應的光的極限波長為λ0=372mm．按照玻爾的理論,氫原子的基態能量為一13．6eV,試通過計算說明利用氫原子光譜中的光能否使鋅板發生光電效應（真空中的光速為c=3．00×108m／s,普朗克常數h=6．63×10-34J·s）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

A、B兩束不同頻率的光波均能使某金屬發生光電效應，如果產生光電流的最大值分別為IA、IB，且IA<IB,則下列關系正確的是 （   ）
A．照射光的波長                     
B．照射光的光子能量為
C.單位時間內照射到金屬板的光子數    
D.照射光的頻率

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