電荷的定向移動形成電流。已知電子質量為m,元電荷為e。
(1)如圖1所示,兩個截面不同的均勻銅棒接在電路中通以穩恒電流,已知電子定向移動通過導體橫截面A形成的電流為I1。求Δt時間內通過導體橫截面B的電子數N。
(2)真空中一對半徑均為R1的圓形金屬板P、Q圓心正對平行放置,兩板距離為d,Q板中心鍍有一層半徑為R2(R2<R1)的圓形鋅金屬薄膜。Q板受到紫外線持續照射后,鋅薄膜中的電子可吸收光的能量而逸出。現將兩金屬板P、Q與兩端電壓UPQ可調的電源、靈敏電流計G連接成如圖2所示的電路。
已知單位時間內從鋅薄膜中逸出的光電子數為n、逸出時的最大動能為Ekm,且光電子逸出的方向各不相同。忽略光電了的重力以及光電子之間的相互作用,不考慮平行板的邊緣效應,光照條件保持不變,只有鋅金屬薄膜發生光電效應。
a.調整電源兩端電壓,使靈敏電流計示數恰好為零,求此時電壓Uc。
b.實驗發現,當UPQ大于或等于某一電壓值Um時靈敏電流計示數始終為最大值Im,求Im和Um。
c.保持R2不變,僅改變R1的大小,結合(2)a和(2)b的結論,在圖3中分別定性畫出當R1=2R2時I隨UPQ變化的圖線①和當R1=4R2時I隨UPQ變化的圖線②。
【答案】(1)Δt時間內通過導體橫截面B的電子數為Δt;
(2)a、調整電源兩端電壓,使靈敏電流計示數恰好為零,此時電壓為;
b、靈敏電流計示數最大值為ne,對應的某一電壓值Um為;
c、圖象見解析。
I
1
e
(2)a、調整電源兩端電壓,使靈敏電流計示數恰好為零,此時電壓為
E
km
e
b、靈敏電流計示數最大值為ne,對應的某一電壓值Um為
4
d
2
E
km
e
(
R
1
-
R
2
)
2
c、圖象見解析。
【解答】
【點評】
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發布:2024/6/27 10:35:59組卷:468引用:2難度:0.3
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