真空中有一平行板电容器,两极板分别由铂和钾(其极限波长分别为λ1和λ2)制成,板面积为S,间距为d.现用波长为λ(λ1<λ<λ2)的单色光持续照射两板内表面,则电容器的最终带电量成

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 电容的定义式/2022-12-04 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

真空中有一平行板电容器,两极板分别由铂和钾(其极限波长分别为λ1和λ2)制成,板面积为S,间距为d.现用波长为λ(λ1<λ<λ2)的单色光持续照射两板内表面,则电容器的最终带电量成正比(  )
A.
d
S
(
λ-λ1
λλ1
)
B.
d
S
(
λ1-λ2
λλ2
)
C.
S
d
(
λ-λ1
λλ1
)
D.
S
d
(
λ2
λλ2
)

◎ 答案

铂的极限波长为λ1,钾的极限波长为λ2,因为λ1<λ<λ2.由公式v=c/λ,极限波长短的极限频率高.所以,当以波长λ的光入射到两金属板内表面上时,只能使钾金属板发生光电效应.钾失去电子而成为电容器的正极板,光电子运动到铂金属板上后使铂金属板成为电容器的负极板.电子从钾金属板飞出时的动能为:
 Ek=hv-W2=h
c
λ
-h
c
λ2
=hc
λ2
λλ2
,公式中W2为钾金属的逸出功.
光电子不断从钾极板发出,又不断到达铂极板,使电容器带电不断增加,电压也不断增大,这个电压是使光电子减速的反向电压.当某时刻,光电子恰好到达铂极板时其速度减为零,则电容器的电量达到最大值Q=CU(这里的电压U相当于反向截止电压.)
由动能定理可以得到:eU=Ek=hc
λ2
λλ2

平行板电容器的电容:C∝
?S
d

 Q=CU∝
?S
d
×
hc
e
×
λ2
λλ2
如图,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在一水平面上,两导轨间距L=0.2m,电阻R=0.4Ω,电容C=2mF,导轨上停放一质量m=0.1kg、电阻r=0.1Ω的金属杆CD,导轨电阻可忽略不
如图,足够长的光滑平行金属
如图所示,水平放置面积相同的两金属板A、B.A板用绝缘丝线挂在等臂天平的一端,B板用绝缘支架固定,当天平平衡后,两平行板间的距离为2cm,若在两板间加200V电压后,在天平右
如图所示,水平放置面积相同
在如图所示的电路中,电源电动势为E、内电阻为r,C为电容器,R0为定值电阻,电表均为理想电表,R为滑动变阻器,开关闭合后,灯泡L能正常发光,当滑动变阻器的滑片向右移动时
在如图所示的电路中,电源电