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,极板面积为S,间距为d。现用波长为λ(λ1<λ<λ2)的单色光持续照射两极板内表面,则电容器的最终带电

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 平行板电容器/2022-12-04 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

不定项选择
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,极板面积为S,间距为d。现用波长为λ(λ1<λ<λ2)的单色光持续照射两极板内表面,则电容器的最终带电量Q正比于(   )

A.
B.
C.
D.

◎ 答案

D

◎ 解析

试题分析:

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=-= ,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= ,

平行板电容器的电容:C∝ 

Q=CU∝××,故选项ABC错误,D正确.

故选:D.

◎ 知识点

    专家分析,试题“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,极板面积为S,间距为d。现用波长为λ(λ1<λ<λ2)的单色光持续照射两极板内表面,则电容器的最终带电…”主要考查了你对  【平行板电容器】,【光电效应实验规律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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