(1)2009年諾貝爾物理學獎得主威拉德?博伊爾和喬治?史密斯主要成就是發(fā)明了電荷耦合器件(CCD)圖象傳感器.他們的發(fā)明利用了愛因斯坦的光電效應原理.如圖所示電路可研究光電效應規(guī)律.圖中標有A和K的為光電管,其中K為陰極,A為陽級.理想電流計可檢測通過光電管的電流,理想電壓表用來指示光電管兩端的電壓.現(xiàn)接通電源,用光子能量為10.5eV的光照射陰極K,電流計中有示數(shù),若將滑動變阻器的滑片P緩慢向右滑動,電流計的讀數(shù)逐漸減小,當滑至某一位置時電流計的讀數(shù)恰好為零,讀出此時電壓表的示數(shù)為6.0V;現(xiàn)保持滑片P位置不變,光電管陰極材料的逸出功為
4.5eV
4.5eV
,若增大入射光的強度,電流計的讀數(shù)
為零
為零
(填“為零”或“不為零”).
(2)2010年2月,溫哥華冬奧會上,我國代表團憑借申雪/趙宏博在花樣滑冰雙人滑比賽中的完美表現(xiàn),獲得本屆冬奧會上的第一塊金牌,這也是中國隊在花樣滑冰賽場上獲得的首枚奧運會金牌.若質(zhì)量為m1=79kg的趙宏博抱著質(zhì)量為m2=44kg的申雪以v0=10m/s的速度沿水平冰面做直線運動,某時刻趙宏博突然將申雪向前水平推出,推出后兩人仍在原直線上運動,經(jīng)時間t=2.0s后兩人相距s=4.0m,冰面的摩擦可忽略不計.求:
(i)兩人分離時的速度大小分別為多少;
(ii)趙宏博將申雪推出時受到申雪的沖量大小和方向.
分析:(1)圖中所加的電壓為反向電壓,根據(jù)電壓表的示數(shù)得出最大初動能,再根據(jù)光電效應方程求出逸出功的大。肷涔獾膹姸炔挥绊懝怆娮拥淖畲蟪鮿幽埽
(2)根據(jù)動量守恒定律,結(jié)合位移時間公式求出兩人分離時的速度大小.
根據(jù)動量定理,通過申雪動量的變化量求出沖量的大小和方向.
解答:解:(1)光電效應的最大初動能Ekm=eU=6eV.
根據(jù)光電效應方程得,Ekm=hv-W0
則逸出功W0=hv-Ekm=10.5-6eV=4.5eV.
光電子的最大初動能與入射光的強度無關(guān),則增大入射光的強度,光電子的最大初動能不變,則電流仍然為零.
故答案為:4.5eV,為零.
(2)(i)設兩人分離時趙宏博的速度為v1,申雪的速度為v2,由動量守恒定律得:(m1+m2)v0=m1v1+m2v2     
經(jīng)時間t=2.0s后兩人相距s=4.0m,即:s=(v2-v1)t    
解得:v1=9.3m/s,v2=11.3m/s    
(ii)申雪對趙宏博的沖量等于趙宏博動量的變化:I=m1v1-m1v0=-55.3Ns,方向與原來的運動方向相反
答:(i)兩人分離時的速度大小分別為9.3m/s,11.3m/s.
(ii)趙宏博將申雪推出時受到申雪的沖量大小為55.3Ns,方向與原來的運動方向相反.
點評:本題考查了光電效應中的光電效應方程以及動量守恒定律和動量定理,難度不大,關(guān)鍵要熟悉這些基本規(guī)律,加強這方面的訓練.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【選修模塊3-4】
(1)2009年諾貝爾物理學獎授予科學家高錕以及威拉德?博伊爾和喬治?史密斯.3名得主的成就分別是發(fā)明光纖電纜和電荷耦合器件(CCD)圖象傳感器.光在科學技術(shù)、生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應用,下列說法正確的是
D
D

A.用透明的標準平面樣板檢查光學平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象
B.用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣是利用光的衍射現(xiàn)象
C.在光導纖維束內(nèi)傳送圖象是利用光的色散現(xiàn)象
D.光學鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象
(2)如圖1所示,一截面為正三角形的棱鏡,其折射率為
3
.今有一束單色光射到它的一個側(cè)面,經(jīng)折射后與底邊平行,則入射光線與水平方向的夾角是
30°
30°

(3)如圖2所示是某時刻一列橫波上A、B兩質(zhì)點的振動圖象,該波由A傳向B,兩質(zhì)點沿波的傳播方向上的距離△x=6.0m,波長大于10.0m,求:
①再經(jīng)過0.7s,質(zhì)點A通過的路程.
②這列波的波速.

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科目:高中物理 來源: 題型:

模塊3-4試題

(1)2009年諾貝爾物理獎獲得者高錕被稱為光導纖維之父。光纖由折射率為n的內(nèi)芯和折射率為n的包層構(gòu)成,則n           n(填>,<或=)。 若光導纖維長度為L,光以入射角射到內(nèi)芯與包層的界面上,如圖12所示,已知光在真空中傳播的速度為c,則光在內(nèi)芯中傳播的速度為       ,光信號從光導纖維的一端傳播到另一端所需時間為              。

(2)如圖13所示,甲乙兩船相距40m,一列水波在水面上從左向右傳播,當某時刻甲船位于波峰時乙船恰位于波谷,且峰、谷間的高度差為0.4m。若波速為4m/s,通過計算回答:① 9s后甲處于上升還是下降狀態(tài)?② 9s內(nèi)甲上下運動了多少路程?

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科目:高中物理 來源:2010年海南省?谑懈呷聦W期高考調(diào)研(一)物理試題 題型:計算題

模塊3-4試題
(1)2009年諾貝爾物理獎獲得者高錕被稱為光導纖維之父。光纖由折射率為n的內(nèi)芯和折射率為n的包層構(gòu)成,則n          n(填>,<或=)。若光導纖維長度為L,光以入射角射到內(nèi)芯與包層的界面上,如圖12所示,已知光在真空中傳播的速度為c,則光在內(nèi)芯中傳播的速度為       ,光信號從光導纖維的一端傳播到另一端所需時間為             

(2)如圖13所示,甲乙兩船相距40m,一列水波在水面上從左向右傳播,當某時刻甲船位于波峰時乙船恰位于波谷,且峰、谷間的高度差為0.4m。若波速為4m/s,通過計算回答:① 9s后甲處于上升還是下降狀態(tài)?② 9s內(nèi)甲上下運動了多少路程?

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科目:高中物理 來源:2010年海南省?谑懈呷聦W期高考調(diào)研(一)物理試題 題型:計算題

模塊3-4試題

(1)2009年諾貝爾物理獎獲得者高錕被稱為光導纖維之父。光纖由折射率為n的內(nèi)芯和折射率為n的包層構(gòu)成,則n           n(填>,<或=)。 若光導纖維長度為L,光以入射角射到內(nèi)芯與包層的界面上,如圖12所示,已知光在真空中傳播的速度為c,則光在內(nèi)芯中傳播的速度為       ,光信號從光導纖維的一端傳播到另一端所需時間為             

(2)如圖13所示,甲乙兩船相距40m,一列水波在水面上從左向右傳播,當某時刻甲船位于波峰時乙船恰位于波谷,且峰、谷間的高度差為0.4m。若波速為4m/s,通過計算回答:① 9s后甲處于上升還是下降狀態(tài)?② 9s內(nèi)甲上下運動了多少路程?

 

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