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真空中一平行板電容器,兩極板分別由鉑和鉀(其極限波長分別為λ1和λ2)制成,板面積為S,間距為d.設影響電容器電容因素的表達式為εS/d  (其中ε為常數),現用波長為λ(λ1<λ<λ2)的單色光持續照射兩板內表面,則電容器的最終帶電量為

A.dhc(λ–λ1)/eεSλλ1B.dhc(λ2–λ)/eεSλλ2
C.εShc (λ2–λ)/edλλ2D.εShc (λ–λ1)/edλλ1

C

解析試題分析:鉑的極限波長為,鉀的極限波長為,因為.由公式,極限波長短的極限頻率高.所以,當以波長λ的光入射到兩金屬板內表面上時,只能使鉀金屬板發生光電效應.鉀失去電子而成為電容器的正極板,光電子運動到鉑金屬板上后使鉑金屬板成為電容器的負極板.電子從鉀金屬板飛出時的動能為:
,公式中為鉀金屬的逸出功.
光電子不斷從鉀極板發出,又不斷到達鉑極板,使電容器帶電不斷增加,電壓也不斷增大,這個電壓是使光電子減速的反向電壓.當某時刻,光電子恰好到達鉑極板時其速度減為零,則電容器的電量達到最大值Q=CU(這里的電壓U相當于反向截止電壓.)
由動能定理可以得到:
平行板電容器的電容:,聯立解得: ,故選項ABD錯誤,C正確.
故選C
考點:愛因斯坦光電效應方程;電容.
點評:本題難度較大,將光電效應和電容器、帶電粒子在電場中的運動聯系起來.解決本題時可用排除法:根據可知,該光不能使鉑發生光電效應,故含有λ1的選項不對,

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

真空中一平行板電容器,兩極板分別由鉑和鉀(其極限波長分別為λ1和λ2)制成,板面積為S,間距為d.設影響電容器電容因素的表達式為
εS
d
(其中ε為常數),現用波長為λ(λ1<λ<λ2)的單色光持續照射兩板內表面,則電容器的最終帶電量為(  )
A、
dhc(λ-λ1)
eεSλλ1
B、
dhc(λ2-λ)
eεSλλ2
C、
εShc (λ2-λ)
edλλ2
D、
εShc (λ-λ1)
edλλ1

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科目:高中物理 來源:2014屆江西省景德鎮市高二下學期期末質量檢測物理試卷(解析版) 題型:選擇題

真空中一平行板電容器,兩極板分別由鉑和鉀(其極限波長分別為λ1和λ2)制成,板面積為S,間距為d.設影響電容器電容因素的表達式為εS/d  (其中ε為常數),現用波長為λ(λ1<λ<λ2)的單色光持續照射兩板內表面,則電容器的最終帶電量為

A.dhc(λ–λ1)/eεSλλ1                 B.dhc(λ2–λ)/eεSλλ2

C.εShc (λ2–λ)/edλλ2                D.εShc (λ–λ1)/edλλ1

 

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科目:高中物理 來源:2013屆甘肅省高一下學期期末考試物理 題型:選擇題

真空中一平行板電容器兩極板間距為d、極板面積為S,電容為,S/4πkd。對此電容器充電后斷開電源。當增加兩板間距時,電容器極板間(    )

A.電場強度不變,電勢差變大

B.電場強度不變,電勢差不變

C.電場強度減小,電勢差不變

D.電場強度較小,電勢差減小

 

 

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科目:高中物理 來源:2012屆云南省高二上學期期末考試物理試卷 題型:填空題

真空中一平行板電容器兩極板間電壓增加5V時,電容器所帶電量增加5×10-5C的電量,則電容器的電容為      F。若電容器兩板間不加電壓,電容器帶         C的電量,電容器的電容為        F,若把兩極板間距增大一倍,電容器的電容為        F。

 

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