分析 (1)当电容器的电压达到最大值时,电子到上极板后速度刚好减小为零,根据动能定理列式求解最大电压;短路时单位时间有N个电子到达上极板,根据电流的定义求解电流强度;
(2)电源电动势等于断路时的路端电压,根据闭合电路欧姆定律求解电源的内电阻;
(3)根据电流的定义公式求解电流表达式,根据P=UI求解外电阻消耗的电功率,根据动能定理求解单位时间内发射的光电子的动能的减小量后比较即可.
解答 解:(1)由动能定理,有:Ekm=eUm,解得:
Um=$\frac{{E}_{km}}{e}$
短路时所有溢出电子都到达B板,故短路电流:
I短=Ne
(2)电源电动势等于断路时的路端电压,即上面求出的Um,故:
E=Um=$\frac{{E}_{km}}{e}$
电源的内电阻:
r=$\frac{E}{{I}_{短}}=\frac{{E}_{km}}{N{e}^{2}}$
(3)电阻两端的电压为U,则电源两端的电压也为U;
由动能定理,一个电子经过电源内部电场后损失的动能为:
△Eke=eU
设单位时间内有N′个电子到达B板,则损失的动能之和为:
△Ek=N′eU
根据电流的定义,此时电流:
I=N′e
此时流过电阻的电流也为I=N′e,外电阻上消耗的电功率:
P=UI=N′eU
故P=△Ek.
答:(1)A板和B板之间的最大电势差为$\frac{{E}_{km}}{e}$,以及将a、b短接时回路中的电流为Ne.
(2)图示装置可看作直流电源,则其电动势E为$\frac{{E}_{km}}{e}$,内阻r为$\frac{{E}_{km}}{N{e}^{2}}$.
(3)证明如上.
点评 本题关键是明确光电转换装置的工作原理,要能够结合电流的定义公式、动能定理和闭合电路欧姆定律列式分析,不难.
科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 氢原子从高能级向n=1能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高 | |
B. | 氢原子从高能级向n=2能级跃迁时发出的光一定是可见光 | |
C. | 氢原子从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的低 | |
D. | 氢原子大量处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时可以发出两种可见光 | |
E. | 一个基态氢原子吸收5个可见光的光子即可发生电离 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 将接线柱 1、2 接入电路时,每一小格表示0.04A | |
B. | 将接线柱 1、2 接入电路时,每一小格表示0.02A | |
C. | 将接线柱 1、3 接入电路时,每一小格表示0.06A | |
D. | 将接线柱 1、3 接入电路时,每一小格表示0.01A |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 保持U1及P的位置不变,S由a合到b时,I1将增大 | |
B. | 保持P的位置及U1不变,S由b合到a时R消耗的功率减小 | |
C. | 保持U1不变,S合在a处,使P上滑,I1将增大 | |
D. | 保持P的位置不变,S合在a处,若U1增大,I1将增大 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 小球在B点的加速度小于g,方向竖直向下 | |
B. | 该过程中小球的机械能守恒 | |
C. | 在C点弹簧的弹性势能等于mgR-$\frac{1}{2}$mv2 | |
D. | 该过程中小球重力做的功等于其动能的增量 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 汽车所受合外力对汽车所做的功为零 | |
B. | 如发动机输出功率为P,汽车上坡摩擦力为f,则汽车上坡的最大速度vm=$\frac{P}{f}$ | |
C. | 摩擦力与重力对汽车做负功,支持力对汽车不做功 | |
D. | 当发动机输出功率为恒定时,车速越大,牵引力越小,加速度越大 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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