Ученики на Учителя.com


Контрольный тест "Фотоэффект"

Контрольный тест по теме «Фотоэффект»
Вариант I.
Было проведено три эксперимента по измерению зависимости фототока от приложенного напряжения
между фотокатодом и анодом. На каком из рисунков правильно отражены результаты экспериментов,
когда…
I. металлическая пластинка фотокатода освещалась монохроматическим
светом одной и той же частоты, но разной интенсивности?
II. одинакова интенсивность падающего света, но различна длина волны?
III. различны частоты и интенсивности излучения?
IV. использовались катоды из разных материалов при одинаковых
значениях частоты и интенсивности падающего света?
V. использовались катоды из разных материалов при отличающихся
значениях частоты и интенсивности излучения.
VI. Поверхность металла освещают светом, длина волны которого больше длины волны
0
,
соответствующей красной границе фотоэффекта для данного вещества. При увеличении интенсивности
света…
1. фотоэффект не будет происходить при любой интенсивности света.
2. будет увеличиваться количество фотоэлектронов.
3. будет увеличиваться энергия фотоэлектронов.
4. будет увеличиваться как энергия, так и количество фотоэлектронов.
VII. Интенсивность света, падающего на металлическую пластинку, увеличивается, а частота –
уменьшается. Число фотоэлектронов, покидающих пластинку в единицу времени, будет…
1. увеличиваться 2. уменьшаться
3. оставаться прежним 4. сначала увеличиваться, затем уменьшаться.
VIII. При фотоэффекте работа выхода электрона из металла (красная граница фотоэффекта) не зависит
от:
А. Частоты падающего света. В. Химического состава металла.
Б. Интенсивности падающего света.
Какие утверждения правильны?
1. А, Б, В 2. Б и В 3. А и Б 4. А и В
IX. Как изменится минимальная частота, при которой возникает фотоэффект, если пластинке сообщить
отрицательный заряд?
1. Не изменится 2. Увеличится
3. Уменьшится 4. Увеличится или уменьшится в зависимости от рода вещества
X. Из перечисленных ниже факторов выберите те, от которых зависит кинетическая энергия
электронов, вылетевших с поверхности металлической пластины при ее освещении светом лампы.
А. Интенсивность падающего света. В. Работа выхода электрона из металла.
Б. Частота падающего света.
1. только А 2. только Б 3. Б и В 4. А, Б, В
XI. При освещении катода вакуумного фотоэлемента потоком монохроматического света происходит
выбивание фотоэлектронов. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов при увеличении
частоты падающего на катод света в 2 раза…
1. не изменятся 2. увеличивается в 2 раза
3. увеличивается более, чем в 2 раза 4. увеличивается менее, чем в 2 раза
XII. При увеличении угла падения
на плоский фотокатод монохроматического излучения с
неизменной длиной волны
максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов
1. возрастает 2. уменьшается
3. не изменяется 4. возрастает при
> 500нм и уменьшается при
< 500нм
XIII. На рисунке приведены варианты графика зависимости
максимальной энергии фотоэлектронов от энергии падающих на
фотокатод фотонов. В каком случае график соответствует
законам фотоэффекта?
1. 1 2. 2 3. 3 4. 4
XIV. На графике приведена зависимость фототока от
приложенного обратного напряжения при освещении
металлической пластины (фотокатода) фотонами энергией 4 эВ.
Чему равна работа выхода для этого металла?
1. 1,5 эВ 2. 2,5 эВ
3. 3,5 эВ 4. 5,5 эВ
XV. Работа выхода материала пластины равна 2 эВ. Пластина освещается монохроматическим светом.
Чему равна энергия фотонов падающего света, если запирающее напряжение равно 1,5 В?
1. 0,5 эВ 2. 1,5 эВ 3. 2 эВ 4. 3,5 эВ
XVI. Работа выхода фотоэлектронов для натрия равна 2,30 эВ. Каково запирающее напряжение для
фотоэлектронов, вылетающих из натриевого катода, освещённого светом с длиной волны
= 400 нм?
1. 3,09 В 2. 2,30 В 3. 0,79 В 4. 0
XVII. Фотокатод освещен монохроматическим светом длиной волны
=
0
/2, где
0
- красная
граница фотоэффекта. Чему равна максимальная энергия фотоэлектрона?
1. Фотоэффект не наблюдается 2. hc/(2
0
) 3. hc/
0
4. 2hc/
0
5. 0
XVIII. На металлическую пластинку с работой выхода
А = 2,0 эВ падает излучение, имеющее три частоты различной
интенсивности (см. рисунок). Определите максимальную
кинетическую энергию фотоэлектронов.
1. 0,06 эВ 2. 0,9 эВ
3. 1,7 эВ 4. 6,7 эВ
XIX. Металлическую пластинку освещают лазером частотой
=
4,8·10
14
Гц. Зависимость интенсивности излучения (в
относительных единицах) от времени показана на рисунке.
Фотоэффект наблюдается в обоих случаях. В каком случае
максимальная скорость фотоэлектронов больше?
1. В первом случае больше 2. Во втором случае
больше
3. В обоих случаях одинакова 4. Для ответа нужно знать работу выхода
XX. Энергия фотонов, падающих на фотокатод, в 4 раза больше работы выхода материала фотокатода.
Каково отношение максимальной кинетической энергии фотоэлектронов к работе выхода?
1. 1 2. 2 3. 3 4. 4
XXI. Фотоны с энергией 2,1 эВ вызывают фотоэффект с поверхности цезия, для которого работа выхода
равна 1,9 эВ. Чтобы максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов увеличилась в 2 раза, нужно
увеличить энергию фотона на
1. 0,1 эВ 2. 0,2 эВ 3. 0,3 эВ 4. 0,4 эВ
Контрольный тест по теме «Фотоэффект»
Вариант II.
На рисунках изображены вольт - амперные характеристики вакуумного фотоэлемента со сменными
катодами. В каждом случае фотоэлемент освещался монохроматическим светом.
Укажите рисунок, соответствующий зависимости силы фототока от приложенного напряжения, для…
I. одинаковых катодов при одинаковой интенсивности падающего света, но разной длины волны.
II. одинаковых катодов при различных значениях интенсивности излучения, но одинаковой энергии
световых квантов.
III. одинаковых катодов при различных частотах и интенсивностях излучения.
IV. катодов из разных материалов при одинаковых значениях частоты и интенсивности излучения.
V. катодов из разных материалов при отличающихся значениях частоты и интенсивности излучения.
VI. Поверхность металла освещают светом, длина волны которого меньше длины волны
0
,
соответствующей красной границе фотоэффекта для данного вещества. При уменьшении
интенсивности света…
1. фотоэффект не будет происходить при любой интенсивности света
2. будет увеличиваться количество фотоэлектронов
3. будет увеличиваться энергия фотоэлектронов
4. будет увеличиваться как энергия, так и количество фотоэлектронов
VII. Интенсивность света, падающего на металлическую пластинку, уменьшается, а частота –
увеличивается. Число фотоэлектронов, покидающих пластинку в единицу времени, будет…
1. увеличиваться 2. уменьшаться
3. оставаться прежним 4. сначала увеличиваться, затем уменьшаться.
VIII. Слой оксида кальция облучается светом и испускает
электроны. На рисунке показан график изменения
максимальной кинетической энергии фотоэлектронов в
зависимости от частоты падающего света. Какова работа выхода
фотоэлектронов из оксида кальция?
1. 0,7 эВ 2. 1,4 эВ
3. 2,1 эВ 4. 2,8 эВ
IX. Как изменится минимальная частота, при которой
возникает фотоэффект, если пластинке сообщить положительный заряд?
1. Не изменится 2. Увеличится
3. Уменьшится 4. Увеличится или уменьшится в зависимости от рода вещества
X. При исследовании фотоэффекта значение кинетической энергии фотоэлектронов зависит от…
А. частоты падающего света.
Б. интенсивности падающего света.
В. работы выхода электрона из металла.
Какие утверждения правильны?
1. А, Б, В. 2. А, Б. 3. Б, В. 4. А, В.
XI. Металлическую пластинку освещали светом одинаковой интенсивности: сначала красным, потом
зелёным, затем синим. В каком случае максимальная кинетическая энергия вылетающих
фотоэлектронов была наибольшей?
1. при освещении красным светом 2. при освещении зелёным светом
3. при освещении синим светом 4. во всех случаях одинаковая
XII. При фотоэффекте задерживающая разность потенциалов не зависит от
А. частоты падающего света. В. угла падения света.
Б. интенсивности падающего света.
Какие утверждения правильны?
1. А и Б 2. Б и В 3. А и В 4. А, Б и В
XIII. При освещении катода вакуумного фотоэлемента потоком монохроматического света происходит
выбивание фотоэлектронов. Как изменится максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов при
увеличении интенсивности падающего на катод света в 2 раза?
1. не изменится 2. увеличится в 2 раза 3. увеличится более, чем в 2 раза 4. увеличится менее, чем в 2
раза
XIV. Если скорость фотоэлектронов, выбиваемых светом с поверхности катода, при увеличении
частоты света увеличивается в 3 раза, то задерживающая разность потенциалов в установке по
изучению фотоэффекта должна…
1. увеличиться в 9 раз 2. уменьшиться в 9 раз
3. увеличиться в 3 раза 4. уменьшиться в 3 раза
XV. Энергия фотона, падающего на фотокатод, в 4 раза больше работы выхода материала фотокатода.
Отношение энергии фотонов к максимальной кинетической энергии фотоэлектронов равно
1. 1 2. 4/3 3. 3 4. 4
XVI. Фотоэлектроны, вылетающие из металлической пластины,
тормозятся электрическим полем. Пластина освещена светом, энергия
фотонов которого равна 3 эВ. На рисунке приведен график зависимости
фототока от напряжения тормозящего поля. Определите работу выхода
электрона.
1. 2 эВ 2. 1 эВ 3. 4 эВ 4. 3 эВ
XVII. На металлическую пластинку падает излучение. Работа
выхода А = 2 эВ. Зависимость интенсивности излучения от его
частоты представлена на рисунке. Максимальная скорость
фотоэлектронов будет наблюдаться при частоте
1. 9·10
15
Гц 2. 7·10
15
Гц
3. 5·10
15
Гц 4. 3·10
15
Гц
XVIII. Фотокатод освещается монохроматическим светом, энергия фотонов которого 4 эВ. Чему равна
работа выхода материала катода, если запирающее напряжение равно 1,5 В?
1. 1,5 эВ 2.2,5 эВ 3. 4,0 эВ 4. 5,5 эВ
XIX. Работа выхода фотоэлектронов для натрия равна 2,30 эВ. С какой максимальной кинетической
энергией вылетают фотоэлектроны из натриевого катода, освещённого светом с длиной волны
= 450
нм?
1. 2,75 эВ 2. 2,30 эВ 3. 0 эВ 4. 0,45 эВ
XX. Энергия фотонов, падающих на фотокатод, в 2 раза больше максимальной кинетической энергии
выбиваемых фотоэлектронов. При увеличении частоты фотонов в 2 раза энергия фотонов превысит
максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов в
1. 4 раза 2. 3 раза 3. 2 раза 4. 1,33 раза
XXI. У одного материала фотоэффект начинается при облучении его светом с длиной волны не более
600 нм. У другого материала работа выхода электронов с поверхности в два раза больше, чем у первого.
Максимальная длина волны излучения, при которой начинается фотоэффект на втором материале,
равна
1. 150 нм 2. 300 нм 3. 900 нм 4. 1200 нм
Контрольный тест по теме «Фотоэффект»
Вариант III.
1. Какие из перечисленных явлений служат доказательством квантовой природы света. Выберите
правильный ответ.
1 – интерференция 2 – поляризация 3 – дифракция 4 - фотоэффект
А-1, 2, 3; Б-3 и 4; В- 4
2. Какое из приведенных ниже выражений наиболее точно определяет понятие фотоэффекта? Укажете
правильный ответ.
А. Испускание электронов веществом в результате его нагревания.
Б. Вырывание электронов из вещества под действием света.
В. Увеличение электрической проводимости вещества под действием света.
3. Кто из этих ученых сформулировал законы фотоэффекта. Выберите правильный ответ.
А-1; Б-2; В-3
1
2
3
4. От каких параметров зависит максимальная кинетическая энергия электронов, вырываемых с металла
светом?
А- от интенсивности света; Б- от частоты; В- от работы выхода; Г - от частоты
и работы выхода.
5. С помощью графика определите в каком случае больше интенсивность света, падающего на металл?
А- 1; Б- 2; В-3.
6. Какое из приведенных ниже выражений точно определяет понятие работы выхода? Укажите
правильный ответ.
А. Энергия необходимая для отрыва электрона от атома.
Б. Кинетическая энергия свободного электрона в веществе.
В. Энергия, необходимая свободному электрону для вылета из вещества.
7. Какое из приведенных выражений позволяет рассчитать энергию кванта излучения? Укажите
правильные ответы.
А. А
вых
+ Е
к
Б. hv - E
к
В. А
вых
+ mv
2
/2
8. При каком условии возможен фотоэффект? Укажите правильные ответы.
А. hv > A
вых
Б. hv A
вых
В. hv < A
вых
9. Какое из нижеприведенных утверждений ( для данного электрода) справедливо?
А) Работа выхода зависит от длины волны падающего излучения.
B) «Запирающее» напряжение зависит от работы выхода.
C) Увеличение длины волны падающего излучения приводит к увеличению скорости вылетающих
фотоэлектронов.
D) Максимальная скорость вылетающих фотоэлектронов, зависит только от работы выхода.
E) Увеличение частоты падающего излучения, приводит к увеличению скорости фотоэлектронов.
10. Как изменится работа выхода, при увеличении длины волны падающего излучения на катод, в
четыре раза?
А) Увеличится в четыре раза. C) Увеличится в два раза.
B) Уменьшится в четыре раза. D) Уменьшится в два раза. E) Не изменится.
11. По какой из нижеприведенных формул, можно рассчитать импульс фотона? ( Е-энергия фотона; с-
скорость света)
А) Ес B) Ес
2
C) с/Е D) с
2
/Е E) Е/сλ
12. Какой из нижеприведенных графиков соответствует зависимости массы фотона от длины его
волны?
А)
B)
C)
D)
E)
13. Энергия кванта пропорциональна:
1) длине волны; 2) времени излучения; 3) скорости кванта 4) частоте колебаний;
14. Энергия фотонов при уменьшении длины световой волны в 2 раза
1) уменьшается в 2 раза; 2) увеличивается в 2 раза; 3) уменьшается в 4 раза;
4) увеличивается в 4 раза.
15. Чему равна максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов вырываемых из металла под
действием фотонов с энергией 8*10
-19
Дж, если работа выхода 2*10
-19
Дж? Укажите правильные ответы.
А. 10*10
-19
Дж; Б. 6*10
-19
Дж; В. 5*10
-19
Дж
16. Укажите вещество, для которого возможен фотоэффект под действием фотонов с энергией
4,8*10
-19
Дж. Укажите все правильные ответы.
А. Платина(А
вых
=8,5*10
-19
Дж); Б. Серебро (А
вых
=6,9*10
-19
Дж); В. Литий (А
вых
=3,8*10
-
19
Дж).
17. Какую максимальную кинетическую энергию имеют электроны, вырванные из оксида бария, при
облучении светом частотой 1ПГц?
18. Красная граница фотоэффекта для металла 6,2*10
-5
см. Найти величину запирающего напряжения
для фотоэлектронов при освещении металла светом длиной волны 330 нм?
19. Определите наибольшую скорость электрона, вылетевшего из цезия, при освещении его светом с
длиной волны 400 нм?
20. Фотокатод, покрытый кальцием ( А
в
=4,42*10
-19
Дж), освещается светом, у которого длина волны 300
нм. Вылетевшие из катода электроны попадают в однородное магнитное поле индукцией 8,3*10
-4
Тл
перпендикулярно линиям индукции этого поля. Чему равен максимальный радиус окружности, по
которой движутся электроны?
Контрольный тест по теме «Фотоэффект»
Вариант IV
Как при внешнем, так и при внутреннем фотоэффекте электроны отрываются от атомов.
I. При внешнем фотоэффекте…
II. При внутреннем фотоэффекте…
1. электроны покидают облучаемое тело.
2. электроны не покидают облучаемое тело.
3. во всех случаях происходит вылет электронов с поверхности вещества.
4. во всех случаях не происходит вылета электронов с поверхности вещества.
В опыте по обнаружению фотоэффекта цинковая пластинка крепится на стержне электрометра,
предварительно заряжается отрицательно и освещается светом электрической дуги так, чтобы лучи
падали перпендикулярно плоскости пластинки.
Как изменится время разрядки электрометра, если…
III. увеличить освещённость?
IV. электрометр приблизить к источнику света?
V. пластинку повернуть таким образом, чтобы лучи падали на неё под некоторым углом?
VI. закрыть непрозрачным экраном часть пластинки?
VII. поставить светофильтр, задерживающий инфракрасную часть спектра?
VIII. поставить светофильтр, задерживающий ультрафиолетовую часть спектра?
1. Увеличится. 2. Уменьшится. 3. Не изменится
IX. Количество электронов, вырванных светом с единицы площади поверхности тел за единицу
времени,…
XI. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов…
1. прямо пропорционально(а) интенсивности света и не зависит от его частоты (при любых частотах
излучения).
2. прямо пропорционально(а) частоте света (при
0
) и не зависит от его интенсивности.
3. зависит от частоты излучения и его интенсивности.
XI. В своих опытах Столетов измерял максимальную силу фототока (ток насыщения) при освещении
электрода ультрафиолетовым светом. Сила тока насыщения при увеличении интенсивности источника
света будет...
1. увеличиваться. 2. уменьшаться.
3. оставаться неизменной. 4. сначала увеличиваться, затем
уменьшаться.
XII. При наблюдении фотоэффекта значение его «красной границы»
зависит от...
1. постоянной Планка. 2. формы освещаемого тела.
3. интенсивности излучения. 4. материала освещаемого тела
XIII. Cогласно уравнению Эйнштейна для фотоэффекта
2
2
max
m
Ah +=
энергия кванта, вызывающего фотоэффект, должна быть…
1. больше работы выхода. 2. равна работе выхода.
3. больше или равна работе выхода. 4. равна кинетической энергии вылетающего электрона.
XIV. При облучении поверхностей железной и цинковой пластин светом одинаковой частоты
максимальная скорость вылетающих электронов наблюдается у цинка. Сравните значения работы
выхода А и частоты
0
, соответствующей красной границе фотоэффекта для железа и цинка.
1.
0
и А больше у цинка. 2.
0
и А больше у железа. 3.
0
больше у цинка, А больше у железа.
4.
0
больше у железа, А больше у цинка.
5. Значения
0
и А для железа и цинка одинаковы.
XV. Четырех учеников попросили нарисовать общий вид графика зависимости максимальной энергии E
электронов, вылетевших из пластины в результате фотоэффекта, от частоты падающего света. Какой из
приведенных рисунков выполнен правильно?
Укажите на рисунке график зависимости…
XVI. силы фототока от напряжения на фотоэлементе.
XVII. силы фототока от интенсивности света.
XVIII. скорости фотоэлектронов от частоты света.
Вы знаете закономерности внешнего фотоэффекта:
1. Число фотоэлектронов, вырываемых светом с поверхности металла за единицу времени, прямо
пропорционально интенсивности света.
2. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает с частотой света и не
зависит от его интенсивности.
3. Для каждого вещества существует красная граница фотоэффекта, т. е. наименьшая частота
0
, при
которой ещё возможен фотоэффект.
4. Фотоэффект практически безынерционен, т. е. фотоэлектроны вылетают из металла почти
одновременно с поглощением света частоты
.
0
Какими опытами и рассуждениями, приведёнными ниже, можно подтвердить эти закономерности?
XIX. При облучении цинковой пластинки светом от лампы накаливания фотоэффект не наблюдается,
при облучении светом электрической дуги фотоэффект налицо.
XX. Если отрицательно заряженную цинковую пластинку облучить светом электрической дуги,
падающим один раз перпендикулярно, а другой раз наклонно, то в первом случае пластина разряжается
быстрее.
XXII. Фотоэлементы применяются в телевидении, звуковом кино, фотореле, где с их помощью
регистрируются кратковременные изменения освещённости или вспышки света.
XXIII. Если к фотоэлементу приложить небольшое тормозящее напряжение, то можно заставить
фотоэлектроны вернуться на катод – фототок прекратится. Увеличивая при этом же тормозящем
напряжении частоту падающего света, можно снова наблюдать фототок.
XXIV. Энергия фотона, соответствующая красной границе фотоэффекта, для калия равна 7,2·10
–19
Дж.
Определите максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов, если на металл падает свет, энергия
фотонов которого равна 10
–18
Дж.
1. 2,8·10
-19
Дж. 2. 0. 3. 1,72·10
–18
Дж 4. 7,2·10
-19
Дж.
Пластины из вольфрама и золота освещаются монохроматическим светом, энергия квантов которого
5эВ.
XXV. Из какого металла электрон вылетит с большей скоростью?
XXVI. Сравните задерживающие напряжения для электронов, вылетающих из этих металлов при
данных условиях.
1. Больше для вольфрама. 2. Больше для золота.
3. Одинаковы. 4. Фотоэффект не возникает.
Контрольный тест по теме «Фотоэффект»
Вариант V
I. Для внешнего фотоэффекта справедливо утверждение:
1. максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов не зависит от интенсивности падающего света.
2. энергия фотона прямо пропорциональна частоте света.
3. сила фототока прямо пропорциональна частоте падающего света.
4. сила фототока не зависит от интенсивности падающего света.
II. При исследовании фотоэффекта А.Г.Столетов выяснил, что...
1. энергия фотона прямо пропорциональна частоте света.
2. вещество поглощает свет квантами.
3. сила фототока прямо пропорциональна частоте падающего света.
4. фототок возникает при частотах падающего света, превышающих
некоторое наименьшее значение.
III. Первая из двух одинаковых металлических пластинок имеет
положительный электрический заряд, вторая – отрицательный. Какая из
них разрядится быстрее при освещении электрической дугой?
1. Первая. 2. Вторая. 3. Одновременно. 4. Пластинки не будут разряжаться.
IV. Для возникновения фотоэффекта при освещении металлической пластинки падающее излучение
должно иметь...
1. частоту, выше определенного значения. 2. мощность, большую определенного
значения.
3. длину волны, большую определенного значения. 4. интенсивность, большую определенного
значения.
Каким будет результат опыта, если ультрафиолетовыми или рентгеновскими лучами осветить…
V. незаряженную металлическую пластинку?
VI. электрически нейтральные пластинки из металла и полупроводника?
1. пластины заряжаются положительно. 2. пластины заряжаются отрицательно.
3. металлическая заряжается положительно, полупроводниковая остаётся нейтральной.
4. металлическая заряжается отрицательно, полупроводниковая остаётся нейтральной.
5. пластины останутся нейтральными – таким способом зарядить пластины нельзя.
VII. Красная граница фотоэффекта определяется…
A. частотой света. Б. свойствами вещества. В. площадью катода.
1. А 2. Б 3. А и Б 4. А, Б и В
VIII. Eсли пластинке сообщить отрицательный заряд, то минимальная частота, при которой возникает
фотоэффект, …
1. не изменится. 2. увеличится. 3. уменьшится.
4. увеличится или уменьшится в зависимости от рода вещества.
IX. При освещении металлической пластины зелёным светом фотоэффекта нет. Будет ли он
наблюдаться при облучении той же пластины красным светом?
1. Да. 2. Нет. 3. Результат зависит от интенсивности падающего света.
X. В каком из двух случаев вероятность появления фотоэффекта будет наибольшей: при освещении
металла жёлтым или фиолетовым светом?
1. Одинакова в обоих случаях. 2. При освещении жёлтым светом. 3. При освещении
фиолетовым светом.
XI. Энергия фотона, поглощённого при фотоэффекте, равна Е. Кинетическая энергия электрона,
вылетевшего с поверхности металла под действием этого фотона,
1. больше Е. 2. меньше Е. 3. равна Е.
4. может быть больше или меньше Е в зависимости от внешних условий.
XII. Из перечисленных ниже факторов выберите те, от которых зависит кинетическая энергия
электронов, вылетевших с поверхности металлической пластины при ее освещении светом лампы.
А. Интенсивность падающего света. Б. Частота падающего света. В. Работа выхода электрона
из металла.
1. только А 2. только Б 3. Б и В 4. А, Б, В
XIII. При облучении поверхностей железной и цинковой пластин светом одинаковой частоты
максимальная кинетическая энергия вылетающих электронов наблюдается у цинка. Сравните значения
работы выхода А и частоты
0
, соответствующей красной границе фотоэффекта для железа и цинка.
1.
0
и А больше у цинка. 2.
0
и А больше у железа. 3.
0
больше у цинка, А больше у
железа.
4.
0
больше у железа, А больше у цинка. 5. Значения
0
и А для железа и цинка одинаковы.
XIV. Как изменится кинетическая энергия электронов при фотоэффекте, если увеличить частоту
облучающего света, не изменяя общую мощность излучения?
1. Увеличится. 2. Уменьшится. 3. Не изменится. 4. Ответ неоднозначен.
XV. Четырех учеников попросили нарисовать общий вид графика зависимости максимальной энергии E
электронов, вылетевших из пластины в результате фотоэффекта, от интенсивности падающего света с
постоянной длиной волны. Какой из приведенных рисунков выполнен правильно?
XVI. график зависимости силы фототока от мощности излучения.
XVII. график зависимости кинетической энергии фотоэлектронов от частоты падающего света.
XVIII. вольт–амперную характеристику вакуумного фотоэлемента.
Вы знаете закономерности внешнего фотоэффекта:
1. Число фотоэлектронов, вырываемых светом с поверхности металла за единицу времени, прямо
пропорционально интенсивности света.
2. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает с частотой света и не
зависит от его интенсивности.
3. Для каждого вещества существует красная граница фотоэффекта, т. е. наименьшая частота
0
, при
которой ещё возможен фотоэффект.
4. Фотоэффект практически безынерционен, т. е. фотоэлектроны вылетают из металла почти
одновременно с поглощением света частоты
.
0
Какими опытами и рассуждениями, приведёнными ниже, можно подтвердить эти закономерности?
XIX. При исследовании способности вызывать фотоэффект установлено, что этот эффект усиливается
при перемещении к коротковолновому концу спектра.
XX. Фотоэффект на цинке прекращается, если на пути излучения поместить стеклянную пластинку.
XXI. В опытах по фотоэффекту было найдено, что для света с длиной волны λ
1
= 300 нм запирающий
потенциал U
з1
= 3,0 В, для λ
2
= 400 нм запирающий потенциал уменьшился до значения U
з2
= 2,0 В.
XXII. В своих опытах Столетов измерял максимальную силу фототока (ток насыщения) при освещении
электрода ультрафиолетовым светом. Сила тока насыщения при увеличении интенсивности источника
света увеличивалась.
XXIII. Фотоэлементы используют в автоматике и телемеханике, фотометрии, измерительной технике,
метрологии и др., где с их помощью регистрируются кратковременные изменения освещённости или
вспышки света.
XXIV. На пластину из никеля падает электромагнитное излучение, энергия фотонов которого равна 8
эВ. При этом в результате фотоэффекта из пластины вылетают электроны с максимальной энергией 3
эВ. Какова работа выхода электронов из никеля?
1. 11 эВ. 2. 5 эВ. 3. 3 эВ. 4. 8 эВ.
Пластины из серебра и золота освещаются монохроматическим светом, энергия квантов которого 5 эВ.
XXV. Из какого металла электрон вылетит с большей скоростью?
XXVI. Сравните задерживающие напряжения для электронов, вылетающих из этих металлов при
данных условиях.
1. Больше для серебра. 2. Больше для золота. 3. Одинаковы. 4. Фотоэффект не
возникает.
Контрольный тест по теме «Фотоэффект»
Вариант VI
1 . Постоянная Планка – это коэффициент пропорциональности между порцией энергии, уносимой
светом при излучении его атомом, и
1) длиной волны света;
2) частотой изменения напряжённости электрического поля в световой волне;
3) скоростью световой волны; 4) амплитудой световой волны.
2 . Фотоэффект – это…
1) свечение металлов при пропускании по ним тока;
2) нагрев вещества при его освещении;
3) синтез глюкозы в растениях под действием солнечного света;
4) выбивание электронов с поверхности металла при освещении его светом. ]
3 . Из перечисленных ниже фактов выберите те, от которых зависит кинетическая энергия электронов,
вылетевших с поверхности металлической пластины при её освещении светом лампы.
А. Интенсивность падающего света. В. Работа выхода электрона из металла.
Б. Частота падающего света.
1) только А; 2) только Б; 3) Б и В; 4) А, Б, В.
4 . Фототок насыщения при фотоэффекте при уменьшении падающего светового потока
1) увеличивается; 2) уменьшается; 3) не изменится;
4) увеличивается или уменьшается в зависимости от условий опыта.
5 . Красная граница фотоэффекта исследуемого металла соответствует длине волны
λ
кр
= 600 нм. Чему равна длина волны света, выбивающего из него фотоэлектроны, максимальная
кинетическая энергия которых в 3 раза меньше энергии падающих фотонов?
1) 133 нм; 2) 300 нм; 3) 400 нм; 4) 1200 нм.
6 . В некоторых опытах по изучению фотоэффекта фотоэлектроны тормозятся электрическим полем. В
таблице приведены результаты одного из первых таких опытов при освещении одной и той же
пластины.
Задерживающее напряжение U
з
, В
0,4
0,6
Частота , 10
14
Гц
5,5
6,1
Постоянная Планка по результатам этого эксперимента равна:
1) 4,6 ∙ 10
–34
Дж ∙ с; 2) 5,3 ∙ 10
–34
Дж ∙ с; 3) 7,0 ∙ 10
–34
Дж ∙ с; 4) 6,3 ∙ 10
–34
Дж ∙ с.
7 . При изучении явления фотоэффекта исследовалась зависимость максимальной кинетической энергии
вылетающих с поверхности освещённой пластины фотоэлектронов Е от частоты падающего света .
Погрешности измерения частоты света и энергии фотоэлектронов составляли соответственно 1 10
13
Гц
и 4 10
–20
Дж. Результаты измерений с учётом их погрешности представлены на рисунке. Согласно этим
измерениям, постоянная Планка приблизительно равна
1) 2 ∙ 10
–34
Дж ∙ с; 2) 5 ∙ 10
–34
Дж ∙ с; 3) 7 ∙ 10
–34
Дж ∙ с; 4) 9 ∙ 10
–34
Дж ∙ с.
8 . Работа выхода для материала пластины равна 4 эВ. Пластина освещается монохроматическим
светом. Чему равна энергия фотонов падающего света, если максимальная кинетическая энергия
фотоэлектронов равна 1,5 эВ?
1) 0,5 эВ; 2) 1,5 эВ; 3) 2 эВ; 4) 3,5 эВ.
ν
9 . При исследовании фотоэффекта Столетов выяснил, что
1) атом состоит из ядра и окружающих его электронов;
2) атом может поглощать свет только определённых частот;
3) сила фототока прямо пропорциональна частоте падающего света;
4) фототок возникает при частотах падающего света, меньше некоторой величины.
10 . На рисунке приведены варианты графика зависимости максимальной кинетической энергии
фотоэлектронов от энергии падающих на фотокатод фотонов. В каком случае график соответствует
законам фотоэффекта?
υ
1) 1; 2) 2; 3) 3; 4) 4.
11 . В опытах по фотоэффекту пластину из металла с работой выхода 3,4 ∙ 10
–19
Дж освещали светом с
частотой 3*10
14
Гц. Затем частоту увеличили в 2 раза, оставив неизменным число фотоэлектронов,
падающих на пластину за 1 с. В результате этого число фотоэлектронов, покидающих пластину за 1 с,
1) не изменилось; 3) увеличилось в 2 раза;
2) стало не равным нулю; 4) увеличилось менее чем в 2 раза.
12 . Металлическую пластинку освещают сначала светом с частотой υ
1
> υ
m
, а затем с частотой υ
2
< υ
m
,
где υ
m
– красная граница фотоэффекта. В каком случае (1 или 2) будет наблюдаться фотоэффект?
1) в случае 1; 2) в случае 2; 3) в обоих случаях; 4) ни в одном случае.
13 . Металлическую пластинку освещают сначала светом с длиной волны λ
1
, а затем светом с длиной
волны λ
2
> λ
1
. В каком случае (1 или 2) скорость фотоэлектронов имеет большее значение?
1) в случае 1; 2) в случае 2; 3) скорость не изменится; 4) фотоэффекта не будет.
14. Кинетическая энергия фотоэлектронов при внешнем фотоэффекте увеличивается, если
1) увеличивается работа выхода электронов из металла; 3) увеличивается интенсивность
падающего света;
2) уменьшается работа выхода электронов из металла; 4) уменьшается энергия кванта падающего света.
15. В каких из перечисленных ниже технических устройствах используется явление фотоэффекта? 1)
телекамера; 2) ксерокс.
1) только 1; 2) только 2; 3) 1 и 2; 4) ни 1, ни 2.
16. При облучении металлической пластинки светом с её поверхности вылетают электроны. Число
выбиваемых светом электронов зависит от…
1) температуры пластины; 3) от материала пластинки;
2) частоты света; 4) интенсивности света.
17 . Как изменится энергия фотонов при увеличении дины световой волны в 2 раза?
1) увеличится в 2 раза; 3) уменьшится в 2 раза;
2) увеличится в 4 раза; 4) зависит от вида излучения.
18 « Красная граница « фотоэффекта равна 9 нм. Какова максимальная кинетическая энергия
вылетающих фотоэлектронов, если «красная граница» фотоэффекта в 1,3 раза больше длины волны
вызвавшего фотоэффект?
А) 6,6 •10
-17
Дж. B) 6,6•10
-18
Дж. C) 13,2•10
-18
Дж. D) 25,74•10
-17
Дж. E) 47,52•10
-18
Дж
19. Три металла работа выхода из которых 1,2 эВ, 1,51 эВ и 3 эВ соответственно, освещается
излучением, длина волны которого 828 нм. При освещении какого или каких из вышеприведенных
металлов будет наблюдаться фотоэффект?
А) Только 1. B) Только 2. C) Только 3 D) 1 и 2. E) 2 и 3.
Контрольный тест по теме «Фотоэффект»
Вариант VII
1 . Фотоэффект – это явление…
1) почернения фотоэмульсии под действием света;
2) испускания электронов с поверхности вещества под действием света;
3) свечение некоторых веществ в темноте;
4)излучения нагретого твёрдого тела.
2 . При освещении катода вакуумного фотоэлемента потоком монохроматического света происходит
выбивание фотоэлектронов. Как изменится максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов при
увеличении частоты падающего на катод света в 2 раза?
1) не изменится; 3) увеличится более чем в 2 раза;
2) увеличится в 2 раза; 4) увеличится менее чем в 2 раза.
3 . В опытах Столетова было обнаружено, что кинетическая энергия электронов, вылетевших с
поверхности металлической пластины при её освещении светом, …
1) не зависит от частоты падающего света;
2) линейно зависит от частоты падающего света;
3) линейно зависит от интенсивности света;
4) линейно зависит от длины волны падающего света.
4 . Фототок насыщения при уменьшении интенсивности падающего света
1) увеличивается; 2) не изменяется; 3) уменьшается;
4) увеличивается или уменьшается в зависимости от работы выхода.
5 . Какие из перечисленных ниже явлений можно количественно описать с помощью фотонной теории
света?
А. Фотоэффект. Б. Световое давление.
1) только А; 2) только Б; 3) А и Б; 4) ни А, ни Б.
6 . На рис. приведены графики зависимости максимальной энергии фотоэлектронов от энергии
падающих на фотокатод фотонов. В каком случае материал катода
фотоэлемента имеет меньшую работу выхода?
1) 1; 2) 2; 3) одинаковую; 4) ответ неоднозначен.
7 . Работа выхода электронов для исследуемого металла равна 3 эВ. Чему равна максимальная
кинетическая энергия фотоэлектронов, вылетающих с поверхности металлической пластинки под
действием света, длина волны которого составляет 2/3 длины волны, соответствующей красной границе
фотоэффекта для этого металла?
1) 2/3 эВ; 2) 1 эВ; 3) 3/2 эВ; 4) 2 эВ.
8 . В некоторых опытах по изучению фотоэффекта фотоэлектроны тормозятся электрическим полем.
Напряжение, при котором поле останавливает и возвращает назад все фотоэлектроны, назвали
задерживающим напряжением.
В таблице представлены результаты одного из первых таких опытов при освещении одной и той же
пластины, в ходе которого было получено значение h = 5,3 ∙ 10
–34
Дж ∙ с.
Задерживающее напряжение U
з
, В
0,6
Частота , Гц
5,5
6,1
Чему равно опущенное в таблице первое значение задерживающего потенциала?
1) 0,4 В; 2) 0,5 В; 3) 0,7 В; 4) 0,8 В.
hν
9 . В опытах по фотоэффекту пластину из металла с работой выхода 3,4 ∙ 10
–19
Дж освещали светом с
частотой 6 ∙ 10
14
Гц. Затем частоту уменьшили в 2 раза, число, одновременно увеличив в 1,5 раза число
фотонов, падающих на пластину за 1 с. В результате этого максимальная кинетическая энергия
фотоэлектронов
1) уменьшилась в 2 раза; 3) увеличилось в 1,5 раза;
2) стала равной нулю; 4) уменьшилась менее чем в 2 раза.
10. Укажите неверное утверждение:
1) максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает с частотой падающего света;
2) максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов не зависит от интенсивности падающего света;
3) фототок насыщения прямо пропорционален интенсивности света, падающего на катод;
4) красная граница фотоэффекта зависит от интенсивности света, падающего на катод.
11 . На рисунке приведён график зависимости кинетической энергии фотоэлектронов Е
к
от частоты
падающего света. Работа выхода электронов равна
1) 0,44 эВ; 2) 0,92 эВ; 3) 2,9 эВ; 4) 4,4 эВ.
12 . Металлическую пластинку освещают сначала светом с частотой υ
1
, а затем с частотой υ
2
< υ
1
. В каком
случае (1 или 2) скорость фотоэлектронов имеет большее значение?
1) в 1 случае; 2) во 2 случае; 3) скорость фотоэлектронов не изменилась;
4) во 2 случае фотоэффекта не будут.
13 . Металлическую пластинку освещают сначала светом с длиной волны λ
1
> λ
m
, а затем светом с длиной
волны λ
2
< λ
m
, где λ
m
– красная граница фотоэффекта. В каком случае
(1 или 2) будет наблюдаться фотоэффект?
1) в 1 случае; 2) во 2 случае; 3) в обоих случаях;
4) в обоих случаях фотоэффекта не будет.
14. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта представляет собой применение к данному явлению…
1) закона сохранения импульса;
2) закона сохранения энергии;
3) закона отражения и преломления света;
4) закона сохранения заряда.
15 . Вылетающие при фотоэффекте фотоэлектроны задерживаются напряжением U
з
. Максимальная скорость
электронов равна
1)
з
mU
e
; 2)
з
eU
m
; 3)
з
eU
m
; 4)
з
2eU
m
.
16. При фотоэффекте значение задерживающей разности потенциалов зависит от
А) частоты падающего света; Б) интенсивности падающего света;
В) работы выхода электронов из металла.
Какие утверждения правильные?
1) А и Б; 2) А и В; 3) Б и В; 4) А, Б и В.
17. Увеличение частоты падающего света на фотоэлемент приводит…
1) к увеличению скорости фотоэлектрона; 2) к увеличению тока насыщения;
3) к уменьшению задерживающей разности потенциалов; 4) не влияет на фотоэффект.
18. В среде распространяется излучение с длиной волны 0,3 мкм. Определить энергию кванта,
соответствующего данному излучению.
А) 13,2•10
-19
Дж. B) 13,2•10
-26
Дж. C) 3,3 •10
-26
Дж. D) 9,9•10
-26
Дж E) 3,3 •10
-19
Дж
19. Красная граница фотоэффекта для вольфрама равна 275 нм. Найдите величину запирающего потенциала,
если вольфрам облучается фотонами, масса которых равна 1,2 ∙ 10
–35
кг.
ν
Скачать материал

Физика - еще материалы к урокам: