При облучении металлической пластинки квантами света с энергией 3 эВ из нее выбиваются электроны, которые проходят ускоряющую разность потенциалов U. Работа выхода электронов из металла $A_вых=2эВ$ Определите ускоряющую разность потенциалов U, если максимальная энергия ускоренных электронов Ee равна удвоенной энергии фотонов, выбивающих их из металла.
💡 Пошаговый разбор и решение:
Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта: $h\nu =A_вых + \frac{m v ^2}{2}$
Энергия ускоренных электронов: $E_e= $\frac{m v ^2}{2}$ + eU=h\nu - A_вых + eU$
По условию: $E_e=2h\nu$
Отсюда $U= $\frac{h\nu + A_вых}{e}$ = $\frac{3эВ + 2эВ}{1,6 \cdot 10 в степени ( - 19 ) Кл}$ =5 \cdot $\frac{1,6 \cdot 10 в степени ( - 19 ) Дж}{1,6 \cdot 10 в степени ( - 19 ) Кл}$ =5В$
Ответ: $U=5В$
Энергия ускоренных электронов: $E_e= $\frac{m v ^2}{2}$ + eU=h\nu - A_вых + eU$
По условию: $E_e=2h\nu$
Отсюда $U= $\frac{h\nu + A_вых}{e}$ = $\frac{3эВ + 2эВ}{1,6 \cdot 10 в степени ( - 19 ) Кл}$ =5 \cdot $\frac{1,6 \cdot 10 в степени ( - 19 ) Дж}{1,6 \cdot 10 в степени ( - 19 ) Кл}$ =5В$
Ответ: $U=5В$
Правильный ответ:
$U=5В$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 167785 • Задание №17
Используя лампу на подставке, источник тока, соединительные провода, ключ, направляющую, линзу 2 и экран, собе...
ID 107811 • Задание №23
Некоторое количество азота находится в замкнутом сосуде при давлении 1 атм. Когда температуру сосуда повысили ...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценки выполнения задания
|
Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы:
1) верно записаны формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
2) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу, и представлен ответ (включая единицы измерения). При этом допускается решение «по частям» (с промежуточными вычислениями).
|
3
Представленное решение содержит п.1 полного решения, но и имеет один из следующих недостатков:
- в необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущена ошибка;
ИЛИ
- необходимые математические преобразования и вычисления логически верны, не содержат ошибок, но не закончены;
ИЛИ
- не представлены преобразования, приводящие к ответу, но записан правильный числовой ответ или ответ в общем виде;
ИЛИ
- решение содержит ошибку в необходимых математических преобразованиях и не доведено до числового ответа.
|
2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев:
- представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа;
ИЛИ
- в решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
- в ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
|
1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла.
|
0
Критерии оценки выполнения задания
|
Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы:
1) верно записаны формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
2) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу, и представлен ответ (включая единицы измерения). При этом допускается решение «по частям» (с промежуточными вычислениями).
|
3
Представленное решение содержит п.1 полного решения, но и имеет один из следующих недостатков:
- в необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущена ошибка;
ИЛИ
- необходимые математические преобразования и вычисления логически верны, не содержат ошибок, но не закончены;
ИЛИ
- не представлены преобразования, приводящие к ответу, но записан правильный числовой ответ или ответ в общем виде;
ИЛИ
- решение содержит ошибку в необходимых математических преобразованиях и не доведено до числового ответа.
|
2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев:
- представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа;
ИЛИ
- в решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
- в ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
|
1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла.
|
0
🔗 Другие задания линии №32 по предмету Физика:
ID 109296
По гладкой горизонтальной направляющей длиной 2l скользит бусинка с положительным зарядом $Q бо...
ID 109297
Фотокатод с работой выхода $4,42 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 19 правая ...
ID 109298
Фотон с длиной волны, соответствующей красной границе фотоэффекта, выбивает электрон из металли...
ID 109299
При облучении металлической пластинки квантами света с энергией 3 эВ из нее выбиваются электрон...
ID 109301
Красная граница фотоэффекта для вещества фотокатода $\lambda_0=290нм$ При облучении катода свет...