Задание 21 ЕГЭ по физике · 3F1F2B
Тормозной путь фотоэлектронов
Фотоэлектроны, выбитые монохроматическим светом частоты ν = 6,7·1014 Гц из металла с работой выхода Авых = 1,89 эВ, попадают в однородное электрическое поле Е = 100 В/м. Каков тормозной путь для тех электронов, чья скорость максимальна и направлена вдоль линий напряжённости поля?
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
По уравнению Эйнштейна для фотоэффекта максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов равна разности энергии фотона и работы выхода.
Eкmax=hν−Aвых
В электрон-вольтах энергия фотона составляет:
hν=4,14⋅10−15⋅6,7⋅1014≈2,774 эВ
Найдём максимальную кинетическую энергию фотоэлектрона:
Eкmax=2,774−1,89=0,884 эВ
При движении электрона вдоль линий напряжённости электрическое поле совершает отрицательную работу. До остановки работа поля по модулю равна начальной кинетической энергии:
eEs=Eкmax
Так как энергия 0,884 эВ соответствует работе электрона при прохождении разности потенциалов 0,884 В, тормозной путь равен:
s=0,884100≈8,84⋅10−3 м
Eкmax=hν−Aвых
В электрон-вольтах энергия фотона составляет:
hν=4,14⋅10−15⋅6,7⋅1014≈2,774 эВ
Найдём максимальную кинетическую энергию фотоэлектрона:
Eкmax=2,774−1,89=0,884 эВ
При движении электрона вдоль линий напряжённости электрическое поле совершает отрицательную работу. До остановки работа поля по модулю равна начальной кинетической энергии:
eEs=Eкmax
Так как энергия 0,884 эВ соответствует работе электрона при прохождении разности потенциалов 0,884 В, тормозной путь равен:
s=0,884100≈8,84⋅10−3 м
Пример ответа
Тормозной путь фотоэлектронов s ≈ 8,8 · 10−3 м, или примерно 8,8 мм.
Источник: Открытый банк ФИПИ 3F1F2B
Похожие задания
21В опыте по изучению фотоэффекта катод освещается зелёным светом, в результате чего в цепи возникает ток (рис.…Изменение фототока при фиолетовом свете · 00B1EF21Пластины большого по размерам плоского конденсатора расположены горизонтально на расстоянии d = 2 см друг от…Равновесие капли в конденсаторе · 075D3921К колебательному контуру подсоединили источник тока, на клеммах которого напряжение гармонически меняется с…Зависимость тока от индуктивности · 0A303921На рисунке 1 приведена зависимость внутренней энергии U 1 моль идеального одноатомного газа от его давления р…Переход из координат U–p в p–V · 0A953321Линзу удерживают на расстоянии 3 см от тетрадного листа с клетками, на котором нарисованы направленные в одну…Определение фокусного расстояния линзы · 0B795A21Батарея из четырёх конденсаторов электроёмкостью С1 = 2С, С2 = С, С3 = 4С и С4 = 2С подключена к источнику…Энергия батареи конденсаторов · 0C59AA
Нужен репетитор по физике?
Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.
Готовьтесь к ЕГЭ по физике в Precettore
Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.