Các dạng bài tập Hiện tượng quang điện ngoài có lời giải
Các dạng bài tập Hiện tượng quang điện ngoài có lời giải
Phần Hiện tượng quang điện ngoài Vật Lí lớp 12 với các dạng bài tập chọn lọc có trong Đề thi THPT Quốc gia và trên 100 bài tập trắc nghiệm có lời giải. Vào Xem chi tiết để theo dõi các dạng bài Hiện tượng quang điện ngoài hay nhất tương ứng.
Dạng 3: Electron quang điện chuyển động trong điện từ trường
60 bài tập trắc nghiệm Hiện tượng quang điện có lời giải (phần 1)
60 bài tập trắc nghiệm Hiện tượng quang điện có lời giải (phần 2)
60 bài tập trắc nghiệm Hiện tượng quang điện có lời giải (phần 3)
Cách giải bài tập về Hiện tượng quang điện
A. Phương pháp & Ví dụ
1. Phương pháp
♦ Công thức xác định năng lượng phôtôn:
♦ Công thoát
♦ Công thức Anhxtanh về hiện tượng quang điện ngoài
♦ Định lý động năng:
♦ Để triệt tiêu dòng quang điện thì không còn e quang điện trở về Anot. Cũng có nghĩa là Wđ = 0 hoặc e đã bị hút ngược trở lại catot.
2. Ví dụ
Ví dụ 1: Một ngọn đèn ra pha ánh sáng màu đỏ có bước sóng λ= 0,7 μm. Hãy xác định năng lượng của photon ánh sáng.
A. 1,77 MeV B. 2,84 MeV C. 1,77 eV D. 2,84 eV
Hướng dẫn:
♦ Ta có:
Ví dụ 2: Một tấm kim loại có giới hạn quang điện λo = 0,6 μm, được chiếu sáng bởi bức xạ đơn sắc có bước sóng λ = 0,5 μm. Hãy xác định vận tốc cực đại của e quang điện.
A. 3,82.105m/s B. 4,57.105 m/s
C. 5,73.104m/s D. Hiện tượng quang điện Không xảy ra.
Hướng dẫn:
♦ Áp dụng công thức:
Ví dụ 3: Một tấm kim loại có giới hạn quang điện λo = 0,6 μm, được chiếu sáng bởi 2 bức xạ đơn sắc có bước sóng λ1 = 0,5 μm và λ2 = 0,55 μm. Hãy xác định vận tốc cực đại của e quang điện.
A. 3,82.105 m/s B. 4,57.105 m/s
C. 5,73.104 m/s D. Hiện tượng quang điện không xảy ra
Hướng dẫn:
♦ Khi tấm kim loại bị chiếu sáng bởi 2 hay nhiều bức xạ khác nhau thì khi tính Vmax hoặc |Uh| lớn nhất theo bức xạ có năng lượng lớn nhất (tức là có bước sóng nhỏ nhất).
♦ Vì λ1 < λ2, Nên khi tính Vmax ta tính theo λ1
♦ Áp dụng công thức:
Ví dụ 4: Chiếu vào catot của một tế bào quang điện các bức xạ có bước sóng λ = 400nm và λ1 = 0,25μm thì thấy vận tốc ban đầu cực đại của electron quang điện gấp đôi nhau. Xác định công thoát eletron của kim loại làm catot.
A. A = 3, 9750.10-19J. B. A = 1,9875.10-19J.
C. A = 5,9625.10-19J. D. A = 2,385.10-19J
Hướng dẫn:
♦ Gọi v1 là vận tốc ban đầu cực đại của e quang điện khi chiếu λ1 vào tế bào quang điện
v là vận tốc ban đầu cực đại của e quang điện khi chiếu λ vào tế bào quang điện.
♦ Theo đề: λ1 < λ ⇒ v1 = 2v2 ⇒ Wd1max = 4Wdmax Ta có hệ phương trình sau:
Giải hệ ta được
Cách tính Công suất nguồn bức xạ, hiệu suất lượng tử
A. Phương pháp & Ví dụ
1. Phương pháp
• Công suất của nguồn sáng- hoặc công suất chiếu sáng:
• Cường độ dòng quang điện bão hòa:
• Hiệu suất lượng tử:
2. Ví dụ
Ví dụ 1: Một ngọn đèn phát ra ánh sáng đỏ với công suất P = 2W, bước sóng của ánh sáng λ = 0,7 μm. Xác định số phôtôn đèn phát ra trong 1s.
A. 7,04.1018 hạt B. 5,07.1020 hạt C. 7.1019 hạt D. 7.1021 hạt
Hướng dẫn:
• Ta có:
Ví dụ 2: Chiếu một bức xạ điện tử có bước sóng λ = 0,5μm vào bề mặt catôt của tế bào quang điện tạo thành dòng bão hòa I = 0,32A. Công suất bức xạ chiếu vào catôt là P = 1,5W. Biết h = 6,625.10-34Js, c=3.108 m/s và |e|=1,6.10-19 C. Tìm hiệu suất lượng tử là bao nhiêu?
A. 46% B. 53% C. 84% D. 67%
Hướng dẫn:
Hiệu suất lượng tử năng lượng:
Cách giải bài tập Electron quang điện chuyển động trong điện từ trường
A. Phương pháp & Ví dụ
1. Phương pháp
- Bài toán 1: Xác định bán kính quỹ đạo của electron trong từ trường
- Bài toán 2: Xác định điện tích của quả cầu kim loại đặt trong không khí khi bị chiếu sáng để hiện tượng quang điện ngoài xảy ra:
- Bài toán 3: Xác định bán kính cực đại vùng e quang điện khi đến anot:
2. Ví dụ
Ví dụ 1: Catốt của tế bào quang điện chân không là một tấm kim loại phẳng có giới hạn quang điện là λo = 0,6 μm. Chiếu vào catốt ánh sáng có bước sóng λ = 0,5 μm. Anốt cũng là tấm lim loại phẳng cách catốt 1cm. Giữa chúng có một hiệu điện thế 10V. Tìm bán kính lớn nhất trên bề mặt anốt có quang electron đập tới.
A. R = 4,06 mm B. R = 4,06 cm C. R = 8,1 mm D. R = 6,2 cm
Hướng dẫn:
Áp dụng công thức:
Ví dụ 2: Chiếu bức xạ có bước sóng λ = 0,6 μm vào catot của 1 tế bào quang điện có công thoát A = 1,8 eV. Dùng màn chắn tách ra một chùm hẹp các electron quang điện và cho chúng bay vào một điện trường hướng từ A đến B sao cho UAB = - 10 V. Vận tốc nhỏ nhất và lớn nhất của các electron khi tới B lần lượt là
A. 18,75.105 m/s và 19,00.105 m/s.
B. 16,75.105 m/s và 19,00.105 m/s.
C. 16,75.105 m/s và 18,75.105 m/s.
D. 18,75.105 m/s và 18,87.105 m/s.
Hướng dẫn:
Do có hiện tượng quang điện nên:
Khi electron electron bứt ra mà chúng bay vào điện trường hướng từ A đến B sao cho UAB = VA – VB = - 10 V → VA < VB
electron sẽ được tăng tốc vì B là bản dương. Khi đó electron có vận tốc lớn nhất ứng với khi nó bứt ra khỏi tấm kim loại cực đại và nó có vận tốc nhỏ nhất khi nó bứt ra với vận tốc ban đầu bằng không.
• Electron cực đại
• Electron cực tiểu là:
Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí lớp 12 có trong đề thi THPT Quốc gia khác:
Giới thiệu kênh Youtube VietJack
Ngân hàng trắc nghiệm miễn phí ôn thi THPT Quốc Gia tại khoahoc.vietjack.com
- Hơn 75.000 câu trắc nghiệm Toán có đáp án
- Hơn 50.000 câu trắc nghiệm Hóa có đáp án chi tiết
- Gần 40.000 câu trắc nghiệm Vật lý có đáp án
- Hơn 50.000 câu trắc nghiệm Tiếng Anh có đáp án
- Kho trắc nghiệm các môn khác
- Soạn Văn 12
- Soạn Văn 12 (bản ngắn nhất)
- Văn mẫu lớp 12
- Giải bài tập Toán 12
- Giải BT Toán 12 nâng cao (250 bài)
- Bài tập trắc nghiệm Giải tích 12 (100 đề)
- Bài tập trắc nghiệm Hình học 12 (100 đề)
- Giải bài tập Vật lý 12
- Giải BT Vật Lí 12 nâng cao (360 bài)
- Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 12 (có đáp án)
- Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 (70 đề)
- Luyện thi đại học trắc nghiệm môn Lí (18 đề)
- Giải bài tập Hóa học 12
- Giải bài tập Hóa học 12 nâng cao
- Bài tập trắc nghiệm Hóa 12 (80 đề)
- Luyện thi đại học trắc nghiệm môn Hóa (18 đề)
- Giải bài tập Sinh học 12
- Giải bài tập Sinh 12 (ngắn nhất)
- Chuyên đề Sinh học 12
- Đề kiểm tra Sinh 12 (có đáp án)(hay nhất)
- Ôn thi đại học môn Sinh (theo chuyên đề)
- Luyện thi đại học trắc nghiệm môn Sinh (18 đề)
- Giải bài tập Địa Lí 12
- Giải bài tập Địa Lí 12 (ngắn nhất)
- Giải Tập bản đồ và bài tập thực hành Địa Lí 12
- Bài tập trắc nghiệm Địa Lí 12 (70 đề)
- Luyện thi đại học trắc nghiệm môn Địa (20 đề)
- Giải bài tập Tiếng anh 12
- Giải bài tập Tiếng anh 12 thí điểm
- Giải bài tập Lịch sử 12
- Giải tập bản đồ Lịch sử 12
- Bài tập trắc nghiệm Lịch Sử 12
- Luyện thi đại học trắc nghiệm môn Sử (20 đề)
- Giải bài tập Tin học 12
- Giải bài tập GDCD 12
- Giải bài tập GDCD 12 (ngắn nhất)
- Bài tập trắc nghiệm GDCD 12 (37 đề)
- Luyện thi đại học trắc nghiệm môn GDCD (20 đề)
- Giải bài tập Công nghệ 12