dòng quang điện bão hòa (10 câu lời giải chi tiết)

[Doremon]

Câu 1hát biểu nào dưới đây là sai?
A. Trong tế bào quang điện, điện trường hướng từ catot đến anot.
B. Catot của tế bào quang điện là một kim loại.
C. Bên trong bóng thủy tinh của tế bào quang điện là chân không.
D. Dòng quang điện có chiều từ anot sang catot.
Đáp án A

Câu 2:Trong thí nghiệm với tế bào quang điện, người ta chiếu vào catot một bức xạ điện từ có tần số xác định khi người ta tăng công suất chiếu sáng thêm 10% thì thấy hiệu suất lượng tử tăng thêm 5%. Khi đó dòng quang điện bão hòa?
A. tăng thêm 4,8%.
B. giảm đi 4,8%.
C. tăng thêm 15,5%.
D. giảm đi 15,5%.

Giải​

$\left\{ \begin{array}{l}H = \frac{{{I_{bh}}.\varepsilon }}{{P.e}}\\H' = \frac{{I{'_{bh}}.\varepsilon }}{{P'.e}}\\P' = 1,1P\\H' = 1,05H\end{array} \right. \to \frac{{H'}}{H} = \frac{{I{'_{bh}}}}{{{I_{bh}}}}.\frac{P}{{P'}} \leftrightarrow 1,05 = \frac{{I{'_{bh}}}}{{{I_{bh}}}}.\frac{1}{{1,1}} \to \frac{{I{'_{bh}}}}{{{I_{bh}}}} = \frac{{231}}{{200}} \to \frac{{I{'_{bh}} - {I_{bh}}}}{{{I_{bh}}}} = \frac{3}{{200}} = 15,5\% $

Câu 3:Kim loại dùng làm catot của một tế bào quang điện có công thoát là 1,8 eV. Chiếu vào catot một chùm ánh sáng có bước sóng 600 nm từ nguồn sáng có công suất 2 mW thì cứ có 100 photon đập vào catot có 2 electron bật ra. Lấy h = 6,625.10$^{-34}$ Js và c = 3.10$^8$ m/s. Dòng quang điện bão hòa thỏa mãn giá trị nào dưới đây
A. 2,26 µA.
B. 1,93 µA.
C. 1,65 µA.
D. 2,12 µA.

Giải​

$H = \frac{n}{N} = \frac{{{I_{bh}}hc}}{{P\lambda \left| e \right|}} \to {I_{bh}} = \frac{n}{N}.\frac{{P\lambda \left| e \right|}}{{hc}} = 1,{93.10^{ - 5}}\left( A \right)$

Câu 4:Trong hiện tượng quang điện, cường độ dòng quang điện phụ thuộc vào U$_{AK}$ và được mô tả bởi đường đặc trưng Vôn – Ampe. Ứng với các cường độ chùm sáng kích thích J1 và J2 ta được các đường biểu diễn (1) và (2) khác nhau. Kết luận nào dưới đây là đúng về hai đường này
A. chung nhau tại một điểm trên trục hoành.
B. chung nhau tại một điển trên trục tung.
C. luôn đi qua gốc tọa độ.
D. không có đoạn nào song song nhau.
Đáp án A

Câu 5:Chiếu ánh sáng có bước sóng thích hợp vào catot của tế bào quang điện người ta thấy có dòng quang điện xuất hiện. Vận tốc ban đầu của các electron quang điện có giá trị từ 0 đến 4.10$^5$ m/s. Để triệt tiêu hoàn toàn dòng quang điện thì phải đặt giữa anot và catot của tế bào quang điện một hiệu điện thế
A. U$_{AK}$ = 0,455 V.
B. U$_{AK}$ = - 0,455 V.
C. U$_{AK}$ = 0,910 V.
D. U$_{AK}$ = 0,910 V.

Giải​

$\frac{{mv_{0\max }^2}}{2} = e{U_h} \to {U_h} = 0,455\left( V \right) \to {U_{AK}} = - {U_h} = - 0,455\left( V \right)$

Câu 6:Nhận xét nào sau đây là không đúng khi nói về hiện tượng quang điện và quang dẫn
A. Hiện tượng quang dẫn và hiện tượng quang điện thể hiện dung bản chất của ánh sáng.
B. Nếu một chùm sáng gây ra hiện tượng quang điện đối với một chất thì có thể gây ra hiện tượng quang dẫn đối với chất đó.
C. Hiện tượng huỳnh quang là trường hợp riêng của hiện tượng quang điện.
D. Cũng giống như sự phụ thuộc của dòng quang điện bão hòa, khi hiện tượng quang dẫn xảy ra, cường độ chùm sáng càng lớn thì độ dẫn điện của vật càng tăng.
Đáp án C

Câu 7:Chiếu một bức xạ điện từ vào catot của một tế bào quang điện thì dòng quang điện triệt tiêu hoàn toàn ở hiệu điện thế hãm U$_{h}$ = - 1,5 V. Biết anot, catot có dạng phẳng song song đặt cách nhau 3 cm. khi U$_{AK}$ = 6 V thì đường kính của miền mà chùm electron quang điện đập vào bề mặt catot có giá trị nào?
A. 3 cm.
B. 4 cm.
C. 6 cm.
D. 8 cm.

Giải​

Vì U$_{AK}$ > 0 nên anot hút các electron về phía nó. Những electron có vận tốc ban đầu cực đại bắn ra theo phương song song với hai bản sẽ ứng với Rmax → $\frac{1}{2}mv_0^2 = \left| {e{U_h}} \right| \to R = {v_0}\sqrt {\frac{{2m{d^2}}}{{e{U_{AK}}}}} = 3\left( {cm} \right) \to 2R = 6\left( {cm} \right)$
C
âu 8:Catôt của một tế bào quang điện có công thoát electron A = 1,188 eV. Chiếu một chùm ánh sáng có bước sóng λ vào catôt này thì hiện tượng quang điện xảy ra. Để triệt tiêu hoàn toàn dòng quang điện thì hiệu điện thế hãm có độ lớn 1,15 V. Nếu cho U$_{AK}$ = 4 V thì động năng lớn nhất của electron khi tới anôt bằng bao nhiêu?
A. 0,515 eV.
B. 5,15 eV.
C. 5,45 eV.
D. 51,5 eV.

Giải​

${A_{dtr}} = {W_{d2}} - {W_{d1}} \to {W_{d2}} = {A_{dtr}} + e.{U_{AK}} \to {W_{d2}} = \left| e \right|.{U_{h1}} + \left| e \right|.{U_{AK}} = 5,15eV$

Câu 9:Chiếu một bức xạ có bước sóng λ$_{1}$ vào catôt của một tế bào quang điện thì để triệt tiêu hoàn toàn dòng quang điện phải đặt một hiệu điện thế U$_{AK}$ ≤ U$_{h}$. Chiếu bằng bức xạ λ$_{2}$ = 1,25λ$_{1}$ thì hiệu điện thế hãm còn lại một nửa. Bước sóng giới hạn quang điện λ0 của kim loại làm catôt bằng
A. 2,4λ$_{1}$.
B. 1,5λ$_{1}$.
C. 2,5λ$_{1}$.
D. 5/3λ$_{1}$.

Giải​

$\left\{ \begin{array}{l}\frac{{hc}}{{{\lambda _1}}} = A + e{U_h}\\\,\frac{{hc}}{{{\lambda _2}}} = A + \frac{{e{U_h}}}{2}\end{array} \right. \Rightarrow hc\left( {\frac{2}{{{\lambda _2}}} - \frac{1}{{{\lambda _1}}}} \right) = A = \frac{{hc}}{{{\lambda _0}}} \Rightarrow \frac{1}{{{\lambda _0}}} = \frac{2}{{{\lambda _2}}} - \frac{1}{{{\lambda _1}}} \Rightarrow {\lambda _0} = \frac{5}{3}{\lambda _1}$

Câu 10ựa vào thuyết sóng ánh sáng ta có thể giải thích được
A. định luật về dòng quang điện bão hoà.
B. định luật về giới hạn quang điện.
C. định luật về động năng ban đầu cực đại của êlectron quang điện.
D. cả 3 định luật quang điện.
Đáp án A