Главная / ЕГЭ Физика / Задание №32 / ID 109318
ID 109318 ЕГЭ Физика Линия №32 СдамГИА ID: 7645 Кинематика
✈️ TG ВК Следующая ⏭️
Небольшой уединенный металлический шарик долго облучали в вакууме светом с длиной волны λ  =  300 нм, в результате чего он зарядился и приобрел потенциал φ  =  2,23 В. Чему равна работа выхода электрона из этого металла? Ответ выразите в электрон-⁠вольтах.
💡 Пошаговый разбор и решение:
При облучении светом металлического шарика из него за счет фотоэффекта выбиваются электроны, а сам шарик заряжается, приобретая положительный заряд и потенциал. Потенциал возрастает до тех пор, пока кинетической энергии вылетающих электронов достаточно для их удаления на бесконечное расстояние от шарика: $\frac{mV ^2}{2} =e\varphi$ В дальнейшем заряд и потенциал шарика перестают расти и стабилизируются.
Согласно уравнению Эйнштейна для фотоэффекта энергия кванта света с частотой $v = \frac{c}{\lambda}$ расходуется на преодоление работы выхода электрона из металла и на придание ему кинетической энергии, которая в дальнейшем при его удалении от шарика превращается в потенциальную энергию:

$h v = $\frac{hc}{\lambda}$ =A_вых + $\frac{mV ^2}{2}$ =A_вых + e\varphi$

Отсюда

$A_вых= $\frac{hc}{\lambda}$ - e\varphi= $\frac{6,6 \cdot 10 в степени ( - 34 ) \cdot 3 \cdot 10 в степени 8}{300 \cdot 10 в степени ( - 9 )}$ - 1,6 \cdot 10 в степени ( - 19 ) \cdot 2,23=3,032 \cdot 10 в степени ( - 19 ) Дж \approx1,9эВ$ $A_вых= $\frac{hc}{\lambda}$ - e\varphi= $\frac{6,6 \cdot 10 в степени ( - 34 ) \cdot 3 \cdot 10 в степени 8}{300 \cdot 10 в степени ( - 9 )}$ - 1,6 \cdot 10 в степени ( - 19 ) \cdot 2,23=$
$=3,032 \cdot 10 в степени ( - 19 ) Дж \approx1,9эВ$ $A_вых= $\frac{hc}{\lambda}$ - e\varphi=$
$= $\frac{6,6 \cdot 10 в степени ( - 34 ) \cdot 3 \cdot 10 в степени 8}{300 \cdot 10 в степени ( - 9 )}$ - 1,6 \cdot 10 в степени ( - 19 ) \cdot 2,23=$
$=3,032 \cdot 10 в степени ( - 19 ) Дж \approx1,9эВ$

Ответ: 1,9 эВ.
Правильный ответ: 1,9 эВ
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 106580 • Задание №16
Сколько нейтронов в ядре нейтрального атома актиния $\ChemForm в степени левая круглая скобка 225 правая кругл...
Смотреть разбор ↗
ID 167558 • Задание №15
[рис.] Цена деления и предел измерения динамометра (см. рис.) равны соответственно 1)  1 Н, 4 Н 2)  4 Н, 1 Н ...
Смотреть разбор ↗
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:

Критерии оценивания выполнения задания | Баллы

Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: закон сохранения энергии, уравнение Эйнштейна для фотоэффекта и связь частоты и длины волны света);
II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
III) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ.
| 3

Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объеме или отсутствуют.

И (
ИЛИ
)

В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.).

И (
ИЛИ
)

В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.

И (
ИЛИ
)

Отсутствует пункт IV, или в нем допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины). | 2

Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения данной задачи, без каких-⁠либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.

ИЛИ

В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной 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 данной задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задач. | 1

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0

Максимальный балл | 3
🔗 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 109300 При облучении металлической пластинки квантами света с энергией 3 эВ из нее выбиваются электрон...
← Предыдущее задание 📚 Все задания по предмету Следующее задание →