Bài Tập Hiện Tượng Quang Điện ( Phần 3)

A, Một số kiến thức cần lưu ý

  • Điều kiện xảy ra hiện tượng quang điện λ ≤ λ 0
  • Quang trở khi để trong bóng tối:

 

  • Quang trở khi chiếu sáng:

  

  • Hiệu suất của pin quang điện:

  • Chuyển động của electron trong từ trường đều theo phương vuông góc thì lực lorenxo đóng vai trò là lực hướng tâm nên ta có:

  • Chuyển động của electron trong điện trường dọc theo đường sức (giả sử chuyển động từ K về A) ta có:

  • Chuyển động của electron trong điện trường theo phương vuông góc với đường sức ta có gia tốc:

  • Chuyển động cuae electron trong điện trường với phuwog bất kì có gia tốc:

B, Bài tập

Bài 1: Một chất bán dẫn có giới hạn quang dẫn là 5 μm. Biết tốc độ ánh sáng trong chân không và hằng số plang lần lượt là: 3.108 m/s; 6,625.10-34 Js. Tính năng lượng kích hoạt chất đó:

  1. 0,1 eV             B. 3,97 eV                  C. 0,35 eV                  D. 0,25 eV

Hướng dẫn

Ta có:

Chọn đáp án D

Bài 2: Một mạch gồm 1 bộ pin có suất điện động 12V và điện trở trong 4Ω mắc nối tiếp với quang điện trở. Khi quang trở không được chiếu sáng thì cường độ dòng điện chạy trong mạch chỉ vào khoảng 1,2 μA. Xác định điện trở của quang điện trở ở trong tối:

  1. 5 M Ω             B. 10 M Ω                  C. 15 M Ω                  D. 20 M Ω

Hướng dẫn

Ta có:

Chọn đáp án B

Bài 3: Một mạch gồm 1 bộ pin có suất điện động 12V và điện trở trong 4Ω mắc nối tiếp với quang điện trở. Khi quang trở được chiếu sáng thì cường độ dòng điện trong mạch là 0,5 A. Tính điện trở của quang điện trở lúc được chiếu sáng:

  1. 10 Ω               B. 15 Ω                       c. 20 Ω                       D. 25 Ω

Hướng dẫn

Ta có:

Chọn đáp án C

Bài 4: Một pin quang điện gồm rất nhiều pin mắc nối tiếp. Diện tích tổng cộng của các pin là 0,4 m2. Dòng ánh sáng chiếu vào bộ pin có cường độ 1000W/m2. Khi cường độ dòng điện mà bộ pin cung cấp cho mạch ngoài là 2,5 A thì điện áp đo được hai cực của bộ pin là 20 V. Hiệu suất của bô pin là:

  1. 43,6%             B. 14,25%                  C. 12,5%                    D. 28,5%

Hướng dẫn

Ta có:

Chọn đáp án C

Bài 5: Một mạch điện xoay chiều nối tiếp gồm quang trở, cuộn cảm có cảm kháng 20 Ω, có điện trở 30 Ω và tụ điện có dung kháng 60 Ω. Chiếu sáng quang trở với một cường độ sáng nhất định thì công suất tiêu thụ điện trên quang trở là cực đại. Xác định điện trở của quang trở khi đó:

  1. 20 Ω               B. 30 Ω                       C. 40 Ω                       D. 50 Ω      

Hướng dẫn

Ta có:

Chọn đáp án D

Bài 6: Đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm ampe kế có điện trở RA = 0 và quang điện trở. Mắc vôn kế có điện trở RV rất lớn song óng với quang điện trở. Nối AB với nguồn điện không đổi có suất điện động E và điện trở trong r. Khi chiếu chùm ánh sáng trắng vào quang trở thì số chỉ của ampe kế và vôn kế lần lượt là I1, U1. Khi tắt chùm ánh sáng trắng thì số chỉ của ampe kế và vôn kế lần lượt là I2, U2. Chọn kết luận đúng:

  1. I2 < I1 và U2 > U1                                                         C. I2 > I1 và U2 > U1
  2. I2 < I1 và U2 < U1                                                         D. I2 > I1 và U2 < U1

Hướng dẫn

Số chỉ của ampe kế và vôn kế là:

Khi tắt chùm ánh sáng trắng thì R (điện trở của quang trở) tăng nên I giảm và U tăng

Chọn đáp án A

Bài 7: Cho chùm hẹp các electron quang điện có tốc độ 7,31.105 m/s và hướng nó vào 1 từ trường đều có cảm ứng từ 9,1.10-5 T theo hướng vuông góc với từ trường. Biết khối lượng và điện tích electron lần lượt là: 9,1.10-31; -1,6.10-19. Xác định bán kính quỹ đạo các electron đi trong từ trường:

  1. 6 cm                B. 4,5 cm                    C. 5,7 cm                    D. 4,6 cm

Hướng dẫn

Ta có:

Chọn đáp án D

Bài 8: Cho chùm hẹp các electron quang điện và hướng nó vào một từ trường đều cảm ứng từ B = 10-4 T theo phương vuông góc với từ trường. Biết khối lượng và điện tích electron lần lượt là: 9,1.10-31; -1,6.10-19. Tính chu kì của electron trong từ trường:

  1. 1 μs                 B. 2 μs                        C. 0,26 μs                   D. 0,36 μs

Hướng dẫn

Ta có:

Chọn đáp án D

Bài 9: Khi chiếu một photon có năng lượng 5,5 eV vào tấm kim loại có công thoát 2 eV. Cho rằng năng lượng mà quang electron hấp thụ một phần dùng để giải phóng nó, phần còn lại hoàn toàn biến thành động năng của nó. Tách ra một electron rồi cho bay từ M đến N tong một điện trường với hiệu điện thế UMN = -2 V. Động năng electron tại điểm N là:

  1. 1,5 eV             B. 2,5 eV                    C. 5,5 eV                    D. 3,5 eV

Hướng dẫn

Ta có:

Chọn đáp án A

Bài 10: Khi chiếu một bức xạ có bước sóng 400 nm vào bề mặt catot của một tế bào quang điện có công thoát 2 eV. Dùng màn chắn tách ra một chùm hẹp electron quang điện có tốc độ lớn nhất rồi cho bay từ M đến N trong một điện trường mà hiệu điện thế UMN = -5 V. Tính tốc độ của electron tại điểm N

  1. 1,245.106             B. 1,236.106                    C. 1,465.106              D. 2,125.106

Hướng dẫn

Ta có:

Chọn đáp án C

Bài 11: Cho chùm hẹp các electron quang điện có tốc độ 106 m/s bay dọc theo đường sức trong một điện trường đều có cường độ 9,1 V/m sao cho hướng của vận tốc ngược hướng với điện trường. Tính quãng đường đi được sau 1000 ns. Biết khối lượng và điện tích electron lần lượt là: 9,1.10-31; -1,6.10-19:

  1. 1,6 m              B. 1,8 m                      C. 0,2 m                      D. 2,5 m

Hướng dẫn

Hạt chuyển động đều với gia tốc:

Quãng đường đi được sau thời gian 1000 ns là:

Chọn đáp án B

Bài 12: Hai bản kim loại phẳng có độ dài 30 cm đặt nằm ngang, song song cách nhau một khoảng 16 cm. giữa hai bản tụ có một hiệu điện thế 4,55 V. Hướng một chùm hẹp các electron quang điện có tốc độ 106 m/s theo phương ngang vào giữa hai bản tại điểm O cách đều hai bản. Biết khối lượng và điện tích electron lần lượt là: 9,1.10-31; -1,6.10-19. Tính thời gian electron chuyển động trong tụ:

  1. 100 ns                        B. 50 ns                      C. 179 ns                    D. 300 ns

Hướng dẫn

Ta có:

Chọn đáp án C

Bài 13: Hai bản kim loại đătn nằm ngang, đối diện, song song cách nhau một khoảng d tạo hiệu điện thế U. Hướng một chùm hẹp các electron quang điện có tốc độ v theo phương ngang đi vào giữa hai bản tại điểm O cách đều hai bản, khi đó thì nó vừa ra khỏi hai bản với tốc độ 2v. khi vừa ra khỏi tụ điện vecto vân tốc hợp với vecto vận tốc ban đầu một góc:

  1. 30°                  B. 60°             C. 45°                         D. 90° 

Hướng dẫn

Ta có:

Chọn đáp án B

Bài 14: Thiết lập hệ trục tọa độ đề các vuông góc Oxyz, trong một vùng không gian tồn tại 1 điện trường đều và 1 từ trường đều. Biết vecto cường độ điện trường song song cùng chiều với ox, vecto cảm ứng từ song song cùng chiều với oy. Cho một chùm hẹp các electron quang điện chuyển động vào không gian đó theo hướng oz thì:

  1. Lực từ tác dụng lên electron ngược hướng với ox
  2. Lực điện tác dụng lên electron theo hướng ox
  3. Lực điện tác dụng lên electron theo hướng oy
  4. Lực từ tác dụng lên electron theo hướng ox

Hướng dẫn

Electron chịu tác dụng đồng thời của hai lực: lực điện ngược hướng với ox và lực từ cùng hướng với ox

Chọn đáp án D

Bài 15: Hai bản cực A, B của một tụ điện phẳng làm bằng kim loại. khoảng cách giữa hia bản là 4 cm. chiếu vào tâm O của bản A một bức xạ đơn sắc thì tốc độ ban đầu cực đại của các electron quang điện là 0,76.106 m/s. Biết khối lượng và điện tích electron lần lượt là: 9,1.10-31; -1,6.10-19. Đặt giữa hai bản A, B một hiệu điện thế UAB = 4,55 V. các lectron quang điện có thể tới cách bản B một đoạn gần nhất là bao nhiêu:

  1. 6,4 cm                        B. 2,5 cm                    C. 1,4 cm                    D. 2,6 cm

Hướng dẫn

Ta có:

Chọn đáp án D

 

Bài viết gợi ý: