12 - Ôn tập Lượng tử ánh sáng - Đề 4 Câu 1: B-iết bước sóng của ánh sáng kích thích bằng một nửa giới hạn quang điện λ = λ0/2và công thoát điện tử khỏi catốt là thì động năng ban đầu cự
Trang 112 - Ôn tập Lượng tử ánh sáng - Đề 4
Câu 1: B-iết bước sóng của ánh sáng kích thích bằng một nửa giới hạn quang điện λ = λ0/2và công thoát điện tử khỏi catốt là thì động năng ban đầu cực đại của quang điện tử phải bằng :
A A0
B A0/2
C A0/4
D A0/3
Câu 2: Chiếu lần lư-ợt 2 bức xạ có b-ước sóng λ1 = 0,25 μm ; λ2 = 0,5 μm vào catốt của một tế bào quang điện thì vận tốc ban đầu cực đại của electron quang điện là v1, v2 = v1/2 Bư-ớc sóng giới hạn quang điện là:
A 0,75 μm
B 0,6 μm
C 0,375 μm
D 0,72 μm
Câu 3: Ánh sáng có tần số f1 chiếu tới tế bào quang điện thì hiệu điện thế hãm có độ lớn là U1 Nếu chiếu tới tế bào quang điện ánh sáng có tần số f2 thì hiệu diện thế hãm có độ lớn là
A U1 – h(f2-f1)/e
B U1 + h(f2 +f1)/e
C U1 - h(f2 +f1)/e
D U1 + h(f2 -f1)/e
Câu 4: Công thức nào sau không dùng để tính giới hạn quang điện λ0 của kim loại dùng làm catốt tế bào quang điện? ( Uh là độ lớn hiệu điện thế hãm, f và λ là tần số và bước sóng ánh sáng kích thích)
A λ0 = hc/A
B λ0 = 2
0 max
1
1
2
mv
hc
C λ0 = 1
h
eU
f
D λ0 = 1
1
2
h eU
f hc
Câu 5: Khi chiếu một bức xạ điện từ λ= 0,546 μm lên bề mặt một kim loại dùng làm catot của một tế bào
quang điện, thu được dòng bão hòa có cường độ I = 2.10-3A Công suất bức xạ điện từ là 1,515W Hiệu suất lượng tử bằng:
A 0,5.10-2
B 0,3.10-2
C 0,3.10-3
D 0,5.10-3
Câu 6: Chiếu liên tục một chùm tia tử ngoại có bước sóng = 147nm vào một quả cầu bằng đồng cô lập về điện
Sau một thời gian nhất định điện thế cực đại của quả cầu bằng 4V Giới hạn quang điện của đồng nhận giá trị nào? (h= 6,6.10-34J.s ; c=3.108m/s;)
Trang 2A 310nm
B 350nm
C 240nm
D 280nm
Câu 7: Chiếu bức xạ có bước sóng λ=0,533μm lên tấm kim loại có công thoát A=3.10-19J êlectron quang điện bức ra cho bay vào từ trường đều theo hướng vuông góc với các đường cảm ứng từ B của từ trường Biết có electron chuyển động theo quĩ đạo tròn bán kính lớn nhất R=22,75mm Độ lớn cảm ứng từ B của từ trường là
A 10-4 T
B 4.10-5 T
C 10-5 T
D 2.10-4 T
Câu 8: Để đo khoảng cách từ Trái Đất lên Mặt Trăng người ta dùng một tia laze phát ra những xung ánh sáng
có bước sóng 0,52mm, chiếu về phía Mặt Trăng.Thời gian kéo dài mỗi xung là 10-7
(s) và công suất của chùm laze là 100000 MW Số phôtôn chứa trong mỗi xung là
A 2,62.1025 hạt
B 2,62.1015 hạt
C 2,62.1029 hạt
D 5,2.1020 hạt
Câu 9: Chiếu bức xạ có bước sóng λ =0,18 μm vào ca tốt của một tế bào quang điện.KL dùng làm ca tốt có giới
hạn quang điện là λ0=0,3 μm Công thoát của e ra khỏi tế bào quang điện là bao nhiêu?
A 4,14eV;
B 66,25eV;
C 6,625eV;
D 41,4eV
Câu 10: Chiếu bức xạ có bước sóng λ =0,18 μm vào ca tốt của một tế bào quang điện.KL dùng làm ca tốt có
giới hạn quang điện là λ0=0,3 μm Xác định hiệu điện thế Uh để dòng quang điện triệt tiêu
A 5,52V
B 6,15V
C 2,76V
D 2,25V
Câu 11: Chiếu bức xạ có bước sóng λ =0,18 μm vào ca tốt của một tế bào quang điện.KL dùng làm ca tốt có
giới hạn quang điện là λ0=0,3 μm Động năng ban đầu cực đại của e là bao nhiêu?
A 25,5eV
B 2,76eV
C 2,25eV
D 4,5eV
Câu 12: Kim loại dùng làm ca tốt của một tế bào quang điện có công thoát A=2,2eV.Chiếu vào ca tốt một bức
xạ điện từ có bước sóng λ.biết Uh=0,4V.Vân tốc ban đầu cực đại của e là bao nhiêu?
A 3,75.105m/s
B 3,5.105m/s
C 3,75.104m/s
D 3,5.104m/s
Trang 3Câu 13: Chiếu bức xạ có bước sóng λ =0,552m vào ca tốt của một tế bào quang điện thì dòng quang điện bảo
hòa là Ibh=2mA, công suất nguồn sáng chiếu vào ca tốt là p=1,2w.Tính hiệu suất lượng tử của hiện tượng quang điện
A 0,650%
B 0,3750%
C 0,550%
D 0,4250%
Câu 14: Chiếu bức xạ có bước sóng λ =0,4 μ m vào ca tốt của một tế bào quang điện.Công thoát của electron
của kim loại làm ca tốt là A=2eV.Để triệt tiêu dòng quang điện phải đặt giữa a nốt và ca tốt một hiệu điện thế UAK có giá trị nào sau đây
A UAK ≤ -1,1V;
B UAK ≤ 1,1V
C UAK =-1,1V;
D UAK =1,1V
Câu 15: Chiếu bức xạ có bước sóng λ =0,4 μ m vào ca tốt của một tế bào quang điện.Công thoát của electron
của kim loại làm ca tốt là A=2eV Đặt giữa Anốt và catốt một hiệu điện thế UAK=5V.Động năng cực đại của quang e khi tới anốt có giá trị nào sau đây:
A 8,1eV;
B 6,1eV;
C 4,1eV
D 6,6eV
Câu 16: Một đèn Na chiếu sáng có công suất phát xạ p=100w.Bước sóng của ánh sáng do đèn phát ra là
0,589μmsố phô tôn do đèn ống phát ra trong 30 giây là bao nhiêu?
A 9.1021
B 9.1018
C 12.1022
D 6.1024
Câu 17: Cho h = 6,625.10-34Js ; c = 3.108 m/s Động lượng của phôtôn có tần số v = 6 1014 Hz là :
A 2,5.10-28 kg.m/s
B 1,5.10-28 kg.m/s
C 13,25.10-28 kg.m/s
D 0,25.10-28 kg.m/s
Câu 18: Khi đặt một hiệu điện thế ngược 0,8V lên hai cực của tế bào quang điện thì không có một electron nào
đến được anốt của tế bào quang điện đó Vận tốc ban đầu cực đại của các quang electron bắn ra khỏi catốt là :
A 5,3.106 m/s
B 0,3.106 m/s
C 0,65.106 m/s;
D 0,53.106 m/s
Câu 19: Khi chiếu một bức xạ điện từ đơn sắc bước sóng λ=0,41μm vào catốt của một tế bào quang điện thì có
hiện tượng quang điện xảy ra Để triệt tiêu dòng quang điện người ta đặt một hiệu điện thế ngược là 0,76V Cho
h = 6,625.10-34Js ; c = 3.108 m/s ; 1eV = 1,6.10-19J Công thoát của electron đối với kim loại dùng làm catốt sẽ là :
Trang 4A 36,32.10-20 J
B 3,3125.10-20J;
C 0,3125.10-20J;
D 33,25.10-20J;
Câu 20: Giới hạn quang điện của kim loại dùng làm catốt của tế bào quang điện là 0,5μm Cho h =
6,625.10-34Js ; c = 3.108 m/s ; 1eV = 1,6.10-19J Khi chiếu ánh sáng đơn sắc bước sóng λ=0,36μm vào catốt của
tế bào quang điện đó thì hiệu điện thế hãm để không có một electron nào đến được anốt sẽ là :
A Uh= 9,7V;
B Uh= 0,97V
C Uh=1,97V
D Uh=0,57V
Câu 21: Khi chiếu một chùm sáng đơn sắc vào một kim loại có hiện tượng quang điện xảy ra Nếu dùng một
hiệu điện thế hãm bằng 3,0 V thì các quang electron không tới anốt được Cho biết tần số giới hạn của kim loại
đó là 6.1014
s-1; h = 6,625.10-34Js; 1eV = 1,6.10-19J Tần số của chùm ánh sáng tới sẽ là :
A 1,5.1014 HZ;
B 1,25.1014 HZ
C 13,25.1014 HZ
D 25.1014 HZ
Câu 22: Chiếu một chùm bức xạ có bươc sóng λ = 1800A0 vào một tấm kim loại Các electron bắn ra có động năng cực đại bằng 6eV Cho biết h = 6,625.10-34
J.s; c = 3.108m/s; e = 1,6.10-19C.Tính công thoát tương ứng với kim loại đã dùng
A 24.10-20J
B 20.10-20J
C 18.10-20J
D 14.10-20J
Câu 23: Chiếu một chùm bức xạ có bươc sóng λ = 1800A0 vào một tấm kim loại Các electron bắn ra có động năng cực đại bằng 6eV Cho biết h = 6,625.10-34
J.s; c = 3.108m/s; e = 1,6.10-19C Khi chiếu vào tấm kim loại
đó bức xạ có bước sóng λ = 5000A0
thì có hiện tượng quang điện xảy ra không? Nếu có hãy tính động năng cực đại của electron bắn ra
A 25,6.10-20J
B 51,2.10-20J
C 76,8.10-20J
D 85,6.10-20J
Câu 24: Catốt của tế bào quang điện có công thoát êlectron là 3,5eV Chiếu vào catốt chùm ánh sáng có bước
sóng λ thì dòng quang điện triệt tiêu khi UAK ≤- 2,5V Bước sóng của ánh sáng kích thích là:
A λ = 0,365 μm
B λ = 0,207μm
C λ = 0,675 μm
D λ = 0,576 μm
Câu 25: Một đèn Lade có công suất phát sáng 1W phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,7m Cho h =
6,625.10-34 Js, c = 3.108m/s Số phôtôn của nó phát ra trong 1 giây là:
A 3,52.1016
Trang 5B 3,52.1019
C 3,52.1018
D 3,52.1020
Câu 26: Cho biết tất cả các electron thoát ra đều bị hút về anốt và cường độ dòng quang điện bảo hoà Ibh = 0,6mA, tính số electron tách ra khỏi catốt trong mỗi giây
A 3000.1012hạt/s
B 3112.1012hạt/s
C 3206.1012hạt/s
D 3750.1012hạt/s
Câu 27: Chiếu lần lượt hai bức xạ có bước sóng λ1 = 0,35 μm , λ2 = 0,54 μm vào một tấm kim loại, ta thấy tỉ số vận tốc ban đầu cực đại bằng 2 Công thoát của electron của kim loại đó là:
A 2,1eV
B 1,3eV
C 1,6eV
D 1,9eV
Câu 28: Lần lượt chiếu vào catốt của một tế bào quang điện các bức xạ điện từ gồm bức xạ có bước sóng λ1 = 0,26 μm và bức xạ có bước sóng λ2 = 1,2 λ1 thì vận tốc ban đầu cực đại của các êlectrôn quang điện bứt ra từ catốt lần lượt là v1 và v2 với v2= 3v1/4 Giới hạn quang điện λ0 của kim loại làm catốt này là
A 0,42 μm
B 0,45 μm
C 1,00 μm
D 0,90 μm
Câu 29: Bề mặt có ích của catốt của tế bào quang điện nhận được công suất chiếu sáng của ánh sáng có bước
sóng λ =0,40.10-6m là P = 3 mW Cường độ dòng điện bảo hoà Ibh = 6,43.10-6
A Xác định hiệu suất quang điện
A 0,665%
B 66,5%
C 0,0665 %
D 6,65%
ĐÁP ÁN & LỜI GIẢI CHI TIẾT
Câu 1: A
Động năng ban đầu cực đại của electron là:
Wđ =hc/λ -hc/λ0 =2hc/λ0 - hc/λ0 = hc/λ0 = A0
Câu 2: A
Ta có:
hc/λ1 = hc/λ+ mv12/2 (1)
hc/λ2 = hc/λ+ mv22/2 (1)
mặt khác : λ1 = λ2 /2 ; v1 =2v2 (3)
Từ (1) , (2) và (3) =>
hc/λ = 4hc/3λ2 - hc/3λ1
=> λ = 3 λ1 λ2 / (4 λ1- λ2) = (3.0,25.10-6
.0,5.10-6)/ (4.0,25.10-6- 0,5.10-6) = 0,75μm
Trang 6Câu 3: D
Ta có:
hf1 = A + eU1(1)
hf2 = A + eU2(2)
(2)-(1) <=> hf2 – hf1 = eU2 - eU1 => eU2 = hf2 – hf1 + eU1
=> U2 = U1 + h(f2 – f1)/e
Câu 4: D
Ta có:
hc/λ = hc/λ0 + mv02/2
=> hc/λ0 = hc/λ - mv02/2
=> λ0 = 1 : (1/ λ- mv02
/2hc )
=> B đúng
hc/λ = hc/λ0 + eUh
=> hc/λ0 = hc/λ - eUh
=> λ0 = 1 : (1/ λ- eUh/hc )
=> C đúng, D sai
Câu 5: B
Số electron bứt ra khỏi kim loại trong mỗi s là:
ne = Ibh / e = (2.10-3) / (1,6.10-19) = 1,25.1016 (hạt)
Số photon đập vào kim loại mỗi s là:
np = P / ε =P : (hc/ λ) = 1,515 : (6,625.10-34
3.108 / 0,546.10-6) = 4,16.1018 (hạt)
=> Hiệu suất lượng tử là:
H = ne .100% / np = 1,25.1016 100% / 4,16.1018 =0,3%
Câu 6: D
Ta có:
hc/λ = hc/λ0 + eUh
=> hc/λ0 = hc/λ - eUh
=> λ0 = 1 : (1/ λ- eUh/hc )
= 1 : (1 /( 147.10-9 )- (1,6 10-19 .4)/ (6,625.10-34 3.108 ) ) =280 nm
Câu 7: A
Câu 8: A
Trang 7Câu 9: A
Công thoát của e ra khỏi tế bào quang điện là :
A = hc/λ = ( 6,625.10-34
.3.108 )/( ( 0,3.10-6) = 4,14 e V
Câu 10: C
Ta có:
Câu 11: B
Động năng ban đầu cực đại của e là
Wđ =hc/λ -hc/λ0
= ( 6,625.10-34 .3.108 )/( 0,18.10-6) - ( 6,625.10-34 .3.108 )/( 0,3.10-6)
= 2,76 eV
Câu 12: A
Vân tốc ban đầu cực đại của e là :
Câu 13: B
Số electron bứt ra khỏi kim loại trong mỗi s là:
ne = Ibh / e = (2.10-3) / (1,6.10-19) = 1,25.1016 (hạt)
Số photon đập vào kim loại mỗi s là:
np = P / ε =P : (hc/ λ)
= 1,2: (6,625.10-34 3.108 / 0,552.10-6) = 3,33.1018 (hạt)
=> Hiệu suất lượng tử là:
H = ne 100% / np = 1,25.1016 100% / 3,33.1018 =0,375%
Câu 14: A
Trang 8Câu 15: B
Động năng cực đại của electron khi thoát ra khỏi kim loại là:
Wđ =hc/λ - A = ( 6,625.10-34 .3.108 )/( 0,18.10-6) - 2.1,6.10-19 = 1,105 eV
=> Động năng cực đại của quang e khi tới anốt là:
Wđ’ = Wđ + eUAK = 1,105 1,6.10-19 + 1,6.10-19.5 = 6,105 eV
Câu 16: A
số phô tôn do đèn ống phát ra trong 30 giây là
np = P t/ ε =P.t : (hc/ λ)
= (100.30 ): (6,625.10-34 3.108 / 0,589.10-6) = 8,89.1021 (hạt)
Câu 17: C
Động lượng của phôtôn có tần số v = 6.1014
Hz là
p = ε /c = hf /c = 6,625.10-34
3.108 6.1014 / (3.108)= 13,25.10-28 kg.m/s
Câu 18: D
Vận tốc ban đầu cực đại của các quang electron bắn ra khỏi catốt là :
Câu 19: A
Công thoát của electron đối với kim loại dùng làm catốt là:
A =hc / λ – eU
= (6,625.10-34 .3.108 ) / ( 0,41 10-6) – (1,6.10-19.0,76 ) = 36,32.10-20 J
Câu 20: B
thì hiệu điện thế hãm để không có một electron nào đến được anốt là :
Câu 21: C
Tần số của chùm ánh sáng tới là :
hf = hf0 +eU
=> f = (hf0 +eU) / h = (6,625.10-34 .3.1014 + 1,6.10-19 3) / (6,625.10-34)
= 1,32.1015 Hz
Câu 22: D
Công thoát của kim loại là:
A = hc/λ0 - Wđ = (6,625.10-34
.3.108) / (1,800 10-10) – 6.1,6.10-19 = 14,4.10-20J
Câu 23: A
Giới hạn quang điện của kim loại là:
λ = hc / A = (6,625.10-34
.3.108) / (14,4.10-20 ) = 13802A0
=> Khi chiếu vào tấm kim loại đó bức xạ có bước sóng l = 5000A0
thì có hiện tượng quang điện xảy ra
=> động năng cực đại của electron bắn ra là:
Wđ = hc/ λ0 –A = (6,625.10-34 .3.108) / (5000.10-10 ) - 14,4.10-20 = 25,6.10-20J
Câu 24: B
Trang 9Bước sóng của ánh sáng kích thích là:
hc/ λ = A + e|UAK|
=> λ = hc / ( A +e|UAK|)
= (6,625.10-34 .3.108) /( 3,5.1,6 10-19 +2,5 1,6 10-19 ) = 0,207μm
Câu 25: C
Số phôtôn phát ra trong 1 giây là:
np = P / ε =P : (hc/ λ) = P λ / hc
= (1.0,7.10-6): (6,625.10-34 3.108) = 3,522.1018 (hạt)
Câu 26: D
số electron tách ra khỏi catốt trong mỗi giây là:
ne = Ibh / e = (0,6.10-3) / (1,6.10-19) = 3,75.1015 (hạt)
Câu 27: D
Câu 28: A
Câu 29: A