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2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德·博伊尔和乔治·史密斯主要成就是发明了电荷耦合...

2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德·博伊尔和乔治·史密斯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。如图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105eV的光照射阴极A,电流计中有示数,若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动,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60V;现保持滑片P位置不变,以下判断正确的是     

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A光电管阴极A射出的光电子是具有瞬时性的

B光电管阴极材料的逸出功为45eV

C若增大入射光的强度,电流计的读数不为零

D若用光子能量为12eV的光照射阴极A,光电子的最大初动能一定变大

E若用光子能量为95eV的光照射阴极A,同时把滑片P向左移动少许,电流计的读数一定不为零

 

ABD 【解析】 试题分析:由光电效应现象知,光电子的射出具有瞬时性,A对;光电管两端所加电压为反向电压,当所加电压为6V时,电流计读数恰好为零,可知光电子的最大初动能为6eV,入射光子的能量为10.5eV,由爱因斯坦光电效应方程知,光电管阴极材料的逸出功为4.5V,B对;最大初动能与入射光的强度无关,故C错;由知,若用光子能量为12eV的光照射阴极A,光电子的最大初动能一定变大,D对;由知,若用光子能量为9.5eV的光照射阴极A,则最大初动能为5eV,把P向左移动,所加电压小于6V,故电流计的读数不定,E错。 考点:光电效应。 【名师点睛】爱因斯坦光电效应方程: (1)光子说:空间传播的光的能量是不连续的,是一份一份的,每一份叫做一个光子.光子的能量为ε=hν,其中h是普朗克常量,其值为6.63×10-34J·s. (2)光电效应方程:Ek=hν-W0 其中hν为入射光的能量,Ek为光电子的最大初动能,W0是金属的逸出功.  
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考点分析:
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如图所示为某种透明介质的截面图,AOC为等腰直角三角形,OBC为半径R=10 cm的四分之一圆弧,AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点。由红光和紫光两种单色光组成的复色光射向圆心O,在AB分界面上的入射角i=45°,结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑。已知该介质对红光和紫光的折射率分别为n1满分5 manfen5.com,n2满分5 manfen5.com

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判断在AM和AN两处产生亮斑的颜色;

求两个亮斑间的距离。

 

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图甲为一列简谐横波在t=010 s时刻的波形图,P是平衡位置为x=1 m处的质点,Q是平衡位置为x=4 m处的质点,图乙为质点Q的振动图象,则(     )。

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A.t=010 s时,质点Q的速度方向向上

B.该波沿x轴的负方向传播

C.该波的传播速度为40 m/s

D.从t=010 s到t=025 s,质点P通过的路程为30 cm

 

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如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角为α,导轨电阻不计。磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面斜向上,长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为m、电阻为R。两金属导轨的上端连接右侧电路,电路中R2为一电阻箱,已知灯泡的电阻RL=4R,定值电阻R1=2R,调节电阻箱使R2=12R,重力加速度为g,闭合开关S,现将金属棒由静止释放,求:

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(1)金属棒下滑的最大速度vm

(2)当金属棒下滑距离为s0时速度恰好达到最大,则金属棒由静止开始下滑2s0的过程中,整个电路产生的电热;

(3)改变电阻箱R2的值,当R2为何值时,金属棒达到匀速下滑时R2消耗的功率最大。

 

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一个平板小车置于光滑水平面上,其右端恰好和一个1/4光滑圆弧轨道AB的底端等高对接,如图所示。已知小车质量M=3.0kg,长L=2.06m,圆弧轨道半径R=0.8m。现将一质量m=1.0kg的小滑块,由轨道顶端A点无初速释放,滑块滑到B端后冲上小车。滑块与小车上表面间的动摩擦因数满分5 manfen5.com。(取g=10m/s2)试求:

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(1)滑块到达B端时,轨道对它支持力的大小;

(2)小车运动1.5s时,车右端距轨道B端的距离;

(3)滑块与车面间由于摩擦而产生的内能。

 

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有以下可供选用的器材及导线若干条,要求使用个数最少的仪器尽可能精确地测量一个电流表的满偏电流。

A.被测电流表A1:满偏电流约700~800满分5 manfen5.com,内阻约100Ω,刻度均匀、总格数为N;

B.电流表A2:量程06A,内阻01Ω;

C.电压表V:量程3V,内阻3kΩ;

D.滑动变阻器R1:最大阻值200Ω;

E.滑动变阻器R2:最大阻值1kΩ;

F.电源E:电动势3V、内阻15Ω;

G.开关一个。

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(1)选用的器材应为_____________.(填A→G字母代号)

(2)在虚线框内画出实验电路图,并在每个选用的仪器旁标上题目所给的字母序号.

(3)测量过程中测出多组数据,其中一组数据中待测电流表A1的指针偏转了n格,可算出满偏电流Ig=________,式中除Nn外,其他字母符号代表的物理量是_____________.

 

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