【題目】(2015北京理綜，24)真空中放置的平行金屬板可以用作光電轉換裝置，如圖所示．光照前兩板都不帶電．以光照射A板，則板中的電子可能吸收光的能量而逸出．假設所有逸出的電子都垂直于A板向B板運動，忽略電子之間的相互作用．保持光照條件不變．a(chǎn)和b為接線柱．

已知單位時間內(nèi)從A板逸出的電子數(shù)為N,電子逸出時的最大動能為Ekm，元電荷為e.

(1)求A板和B板之間的最大電勢差Um，以及將a、b短接時回路中的電流I短；

(2)圖示裝置可看作直流電源，求其電動勢E和內(nèi)阻r；

(3)在a和b之間連接一個外電阻時,該電阻兩端的電壓為U.外電阻上消耗的電功率設為P，單位時間內(nèi)到達B板的電子，在從A板運動到B板的過程中損失的動能之和設為ΔEk.請推導證明：P＝ΔEk.

(注意：解題過程中需要用到，但題目中沒有給出的物理量，要在解題中做必 要的說明)

【答案】(1) Ne (2) (3)見解析

【解析】(1)光照射A板，A發(fā)出的光電子不斷地打到B板上，在AB間形成電場,將阻礙光電子向B板運動，當AB之間的電壓達到最大值Um時，以最大初動能從A板逸出的光電子剛好不能到達B板，由動能定理

eUm＝Ekm①

Um＝②

將a、b短接時，所有逸出的電子都能到達B板，故短路電流

I短＝＝Ne③

(2)電源電動勢等于斷路時的路端電壓，所以

E＝Um＝④

電源內(nèi)電阻r＝＝⑤

(3)電路中的電流I＝＝Ne⑥

外電路消耗的功率P＝IU＝UNe⑦

單位時間內(nèi)從A板運動到B板的過程中損失的動能之和為ΔEk，由動能定理ΔEk＝UNe⑧

由⑦和⑧得P＝ΔEk⑨

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】羽毛球是速度較快的球類運動之一，運動員扣殺羽毛球的速度可達到342 km/h，假設球飛來的速度為90 km/h，運動員將球以342 km/h的速度反向擊回．設羽毛球的質量為5 g，試求：

(1)運動員擊球過程中羽毛球的動量變化量；

(2)在運動員的這次扣殺中，羽毛球的速度變化、動能變化各是多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖所示的裝置完成“研究平拋運動”的實驗：

（1）除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘之外，下列器材中還需要的是_________

A．打點計時器 B．秒表 C．重垂線 D．天平 E．彈簧秤

（2）下列關于本實驗的說法中正確的是____________

A．斜槽末端可以不水平

B．建立坐標系時，應該用重垂線確定y軸

C．應使小球每次從斜槽上相同的位置由靜止滑下

D．在描繪小球運動的軌跡時，應該用一條折線把所有的點都連接起來

（3）某同學根據(jù)實驗結果在坐標紙上描出了小球水平拋出后的一段運動軌跡，圖中水平方向與豎直方向每小格的長度均代表0.10m，小球在運動過程中的幾個位置如圖中的a、b、c所示，則小球從a運動到b所用的時間為t=______s，小球做平拋運動的初速度v0=_______m/s。(g取10m/s2) (結果保留兩位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有關靜電的以下說法中正確的是（　�。�

A. 電工在帶電維修高壓電線時，穿金屬衣比穿絕緣衣安全

B. 避雷針避雷是將云層中積聚的電荷導入大地

C. 高壓輸電導線表面要很光滑，以避免因尖端放電而損失電能

D. 油罐車尾裝一條拖地鐵鏈，有利于消除靜電

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在如圖所示的電路中，A、B、C為三節(jié)干電池，實驗中理想電壓表和電流表的讀數(shù)如下表所示。

（1）如果干電池A和B具有相同的電動勢和內(nèi)能，根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)，可計算出干電池A的電動勢__________，內(nèi)阻_____________Ω（結果保留一位小數(shù)）

（2）已知干電池C的電動勢與A、B相同，當電鍵K與“3”連接時，電流表的示數(shù)邊為0．29A，其原因是___________。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，半圓柱形玻璃磚長為L，其半圓形截面的半徑為R，其折射率 。

（1）現(xiàn)有平行光束垂直射向上底矩形平面，如圖乙，試求在下側圓弧面上有光線射出的范圍（用截面上對應的圓心角大小表示）；

（2）如圖丙，若平行光束以與上底平面成450角射向玻璃磚，要讓其下側圓弧面上沒有光線射出，需在上底平面上放置一塊遮光板，試求遮光板的最小面積。(正弦定理：a /sinA = b /sinB =c /sinC )

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某學生用電流表和電壓表測干電池的電動勢和內(nèi)阻時，所用滑動變阻器的阻值范圍為020Ω，連接電路的實物圖如下圖所示。

(1)該學生接線中錯誤和不規(guī)范的做法是______ 。

A.滑動變阻器不起變阻作用

B.電流表接線有錯

C.電壓表量程選擇不當

D.電壓表接線有錯

(2)本實驗所用的電路如下圖所示，這位同學測得的六組數(shù)據(jù)如下表所示，試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖丙中作出U-I圖線。

(3)根據(jù)圖丙中所得圖線，可知被測電源的電動勢E=____V，內(nèi)阻r=____Ω。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】隨著全世界開始倡導低碳經(jīng)濟的發(fā)展，電動自行車產(chǎn)品已越來越受到大家的青睞，某同學為了測定某電動車電池的電動勢和內(nèi)電阻，設計了如圖所示電路，提供的實驗器材有：

（A）電動車電池一組，電動勢約為12V，內(nèi)阻未知

（B）直流電流表量程300mA，內(nèi)阻很小

（C）電阻箱R，阻值范圍為0～999．9Ω

（D）定值電阻R0，阻值為10Ω

（E）導線和開關

（1）當他閉合開關時發(fā)現(xiàn)，無論怎樣調節(jié)變阻器，電流表都沒有示數(shù)，反復檢查后發(fā)現(xiàn)電路連接完好，估計是某一元件損壞，因此他拿來多用電表檢查故障，他的操作如下：

①斷開電源開關S

②將多用表選擇開關置于×1Ω檔，調零后，紅黑表筆分別接R0兩端，讀數(shù)為10Ω

③將多用表選擇開關置于×10Ω檔，調零后，將紅黑表筆分別接電阻箱兩端，發(fā)現(xiàn)指針讀數(shù)如圖所示，則所測阻值為 Ω，然后又用多用電表分別對電源和開關進行檢測，發(fā)現(xiàn)電源和開關均完好．由以上操作可知，發(fā)生故障的元件是 ．

（2）在更換規(guī)格相同的元件后重新連接好電路．

（3）改變電阻箱的阻值R，分別測出阻值為R0=10Ω的定值電阻的電流I，下列三組關于R的取值方案中，比較合理的方案是 （選填方案編號1、2或3）．

（4）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描點，繪出的圖象是一條直線．若直線的斜率為k，在坐標軸上的截距為b，則該電源的電動勢E= ，內(nèi)阻r = （用k、b和R0表示）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】《尋找薛定諤的貓》是英國學者約翰格里賓所著的科普圖書。以下是該書第二章的目錄：“19世紀的原子論愛因斯坦的原子論電子離子X射線放射性原子的內(nèi)部�！痹撜轮饕撌龅氖�

A. 經(jīng)典力學

B. 相對論

C. 進化論

D. 量子論

查看答案和解析>>

同步練習冊答案