Многовариантная самостоятельная работа "Фотоэффект", 11 класс

Самостоятельная работа «Фотоэффект», 11 класс

Самостоятельная работа «Фотоэффект» представляет собой карточки с задачами разного уровня сложности. В работе 30 вариантов карточек. Карточки можно использовать при проверке знаний и умений обучающихся 11 класса по теме «Фотоэффект».

1.Время выполнения работы – 25 минут.

2.Задача №1 – 1 балл, задача №2 – 2 балла, задача №3 – 3 балла.

3.Рабочей тетрадью, интернетом и учебником пользоваться нельзя.

4.Можно использовать непрограммируемый калькулятор.

Система оценок:

«5» (отлично) – 5-6 баллов;

«4» (хорошо) – 3-4 балла;

«3» (удовлетворительно) – 1-2 балла;

«2» (неудовлетворительно) – менее 1 балла.

Ответы к заданиям самостоятельной работы «Фотоэффект»

Вариант 1

№1

Длинноволновая (красная) граница фотоэффекта для серебра равна 0,26 мкм. Определить работу выхода (в эВ).

№2

Космическая яхта с солнечными парусами движется под действием светового давления прямолинейно. Через какое время скорость яхты изменится на 50 м/с, если площадь паруса 1000 м², а среднее давление солнечных лучей 10 мкПа? Масса яхты 1 т. Ответ выразить в сутках.

№3

На плоскую цинковую пластинку (А_вых = 3,75 эВ) падает электромагнитное излучение с длиной волны 0,3 мкм. Какова напряжённость задерживающего однородного электрического поля, вектор напряжённости которого перпендикулярен пластине, если фотоэлектрон может удалиться от поверхности пластинки на максимальное расстояние 2,5 мм?

Вариант 2

№1

Работа выхода для цинка равна 5,6 10^–19 Дж. Возникнет ли фотоэффект под действием излучения, имеющего длину волны 0,45 мкм?

№2

Лазер излучает в импульсе 10¹⁹ световых квантов. Средняя мощность импульса лазера 1100 Вт при длительности вспышки 3 мс. Определите длину волны излучения лазера. Ответ выразить в микрометрах.

№3

Фотоэлектроны, выбитые монохроматическим светом частотой 7,4 10¹⁴ Гц из металла с работой выхода 2,4 эВ, попадают в однородное электрическое поле напряжённостью 250 В/м. Какова длина тормозного пути у фотоэлектронов, чья начальная скорость максимальна и направлена вдоль линий напряжённости поля?

Вариант 3

№1

Энергия фотона некоторого излучения равна 6 10^–19 Дж. Установите, вызывает ли оно световое ощущение у человека?

№2

Электрическая лампа мощностью 60 Вт испускает ежесекундно 10¹⁹ фотонов. Определите среднюю длину волны излучения лампы, если её КПД равен 5%. Ответ выразить в нанометрах.

№3

В опыте по изучению фотоэффекта свет частотой 5,2 10¹⁴ Гц падает на поверхность катода, в результате чего в цепи возникает ток. График зависимости силы тока I от напряжения U между анодом и катодом приведён на рисунке. Какова мощность падающего света Р, если в среднем один из 30 фотонов, падающих на катод, выбивает электрон?

Вариант 4

№1

Каков импульс фотона, энергия которого равна 3 эВ?

№2

Фотокатод облучают ультрафиолетовым излучением с частотой 1,6 10¹⁵ Гц. Работа выхода фотоэлектронов из материала катода составляет 3,8 эВ. Определите запирающее напряжение для фотоэлектронов. Ответ выразить в эВ.

№3

На плоскую металлическую пластинку падает электромагнитное излучение длиной волны 150 нм. Фотоэлектроны удаляются от поверхности пластинки на расстояние не более 4 см в задерживающем однородном электрическом поле, перпендикулярном пластинке. Напряжённость поля 120 В/м. Определите работу выхода электрона с поверхности этого металла. Ответ выразить в эВ.

Вариант 5

№1

Определить кранную границу фотоэффекта для калия, если работа выхода равна 2 эВ. Ответ выразить в нанометрах.

№2

Максимальная кинетическая энергия электронов, вылетающих из металла под действием света, равна 1,2 эВ. Если уменьшить длину волны падающего света в 2 раза, то максимальная кинетическая энергия электронов, вылетающих из этого же металла. Станет равной 3,95 эВ. Определите энергию падающих фотонов в первом случае. Ответ дать в эВ.

№3

Катод фотоэлемента облучается светом с длиной волны 0,35 мкм. Какова может быть максимальная величина тока фотоэлемента, если поглощаемая световая мощность составляет 2 мВт? Ответ дать в мА.

Вариант 6

№1

Длинноволновая (красная) граница фотоэффекта для серебра равна 0,26 мкм. Определить работу выхода (в эВ).

№2

Лазер излучает в импульсе 10¹⁹ световых квантов. Средняя мощность импульса лазера 1100 Вт при длительности вспышки 3 мс. Определите длину волны излучения лазера. Ответ выразить в микрометрах.

№3

В опыте по изучению фотоэффекта свет частотой 5,2 10¹⁴ Гц падает на поверхность катода, в результате чего в цепи возникает ток. График зависимости силы тока I от напряжения U между анодом и катодом приведён на рисунке. Какова мощность падающего света Р, если в среднем один из 30 фотонов, падающих на катод, выбивает электрон?

Вариант 7

№1

Работа выхода для цинка равна 5,6 10^–19 Дж. Возникнет ли фотоэффект под действием излучения, имеющего длину волны 0,45 мкм?

№2

Электрическая лампа мощностью 60 Вт испускает ежесекундно 10¹⁹ фотонов. Определите среднюю длину волны излучения лампы, если её КПД равен 5%. Ответ выразить в нанометрах.

№3

На плоскую металлическую пластинку падает электромагнитное излучение длиной волны 150 нм. Фотоэлектроны удаляются от поверхности пластинки на расстояние не более 4 см в задерживающем однородном электрическом поле, перпендикулярном пластинке. Напряжённость поля 120 В/м. Определите работу выхода электрона с поверхности этого металла. Ответ выразить в эВ.

Вариант 8

№1

Энергия фотона некоторого излучения равна 6 10^–19 Дж. Установите, вызывает ли оно световое ощущение у человека?

№2

Фотокатод облучают ультрафиолетовым излучением с частотой 1,6 10¹⁵ Гц. Работа выхода фотоэлектронов из материала катода составляет 3,8 эВ. Определите запирающее напряжение для фотоэлектронов. Ответ выразить в эВ.

№3

Катод фотоэлемента облучается светом с длиной волны 0,35 мкм. Какова может быть максимальная величина тока фотоэлемента, если поглощаемая световая мощность составляет 2 мВт? Ответ дать в мА.

Вариант 9

№1

Каков импульс фотона, энергия которого равна 3 эВ?

№2

Максимальная кинетическая энергия электронов, вылетающих из металла под действием света, равна 1,2 эВ. Если уменьшить длину волны падающего света в 2 раза, то максимальная кинетическая энергия электронов, вылетающих из этого же металла. Станет равной 3,95 эВ. Определите энергию падающих фотонов в первом случае. Ответ дать в эВ.

№3

На плоскую цинковую пластинку (А_вых = 3,75 эВ) падает электромагнитное излучение с длиной волны 0,3 мкм. Какова напряжённость задерживающего однородного электрического поля, вектор напряжённости которого перпендикулярен пластине, если фотоэлектрон может удалиться от поверхности пластинки на максимальное расстояние 2,5 мм?

Вариант 10

№1

Определить кранную границу фотоэффекта для калия, если работа выхода равна 2 эВ. Ответ выразить в нанометрах.

№2

Космическая яхта с солнечными парусами движется под действием светового давления прямолинейно. Через какое время скорость яхты изменится на 50 м/с, если площадь паруса 1000 м², а среднее давление солнечных лучей 10 мкПа? Масса яхты 1 т. Ответ выразить в сутках.

№3

Фотоэлектроны, выбитые монохроматическим светом частотой 7,4 10¹⁴ Гц из металла с работой выхода 2,4 эВ, попадают в однородное электрическое поле напряжённостью 250 В/м. Какова длина тормозного пути у фотоэлектронов, чья начальная скорость максимальна и направлена вдоль линий напряжённости поля?

Вариант 11

№1

Длинноволновая (красная) граница фотоэффекта для серебра равна 0,26 мкм. Определить работу выхода (в эВ).

№2

Электрическая лампа мощностью 60 Вт испускает ежесекундно 10¹⁹ фотонов. Определите среднюю длину волны излучения лампы, если её КПД равен 5%. Ответ выразить в нанометрах.

№3

Катод фотоэлемента облучается светом с длиной волны 0,35 мкм. Какова может быть максимальная величина тока фотоэлемента, если поглощаемая световая мощность составляет 2 мВт? Ответ дать в мА.

Вариант 12

№1

Работа выхода для цинка равна 5,6 10^–19 Дж. Возникнет ли фотоэффект под действием излучения, имеющего длину волны 0,45 мкм?

№2

Фотокатод облучают ультрафиолетовым излучением с частотой 1,6 10¹⁵ Гц. Работа выхода фотоэлектронов из материала катода составляет 3,8 эВ. Определите запирающее напряжение для фотоэлектронов. Ответ выразить в эВ.

№3

На плоскую цинковую пластинку (А_вых = 3,75 эВ) падает электромагнитное излучение с длиной волны 0,3 мкм. Какова напряжённость задерживающего однородного электрического поля, вектор напряжённости которого перпендикулярен пластине, если фотоэлектрон может удалиться от поверхности пластинки на максимальное расстояние 2,5 мм?

Вариант 13

№1

Энергия фотона некоторого излучения равна 6 10^–19 Дж. Установите, вызывает ли оно световое ощущение у человека?

№2

Максимальная кинетическая энергия электронов, вылетающих из металла под действием света, равна 1,2 эВ. Если уменьшить длину волны падающего света в 2 раза, то максимальная кинетическая энергия электронов, вылетающих из этого же металла. Станет равной 3,95 эВ. Определите энергию падающих фотонов в первом случае. Ответ дать в эВ.

№3

Фотоэлектроны, выбитые монохроматическим светом частотой 7,4 10¹⁴ Гц из металла с работой выхода 2,4 эВ, попадают в однородное электрическое поле напряжённостью 250 В/м. Какова длина тормозного пути у фотоэлектронов, чья начальная скорость максимальна и направлена вдоль линий напряжённости поля?

Вариант 14

№1

Каков импульс фотона, энергия которого равна 3 эВ?

№2

Космическая яхта с солнечными парусами движется под действием светового давления прямолинейно. Через какое время скорость яхты изменится на 50 м/с, если площадь паруса 1000 м², а среднее давление солнечных лучей 10 мкПа? Масса яхты 1 т. Ответ выразить в сутках.

№3

В опыте по изучению фотоэффекта свет частотой 5,2 10¹⁴ Гц падает на поверхность катода, в результате чего в цепи возникает ток. График зависимости силы тока I от напряжения U между анодом и катодом приведён на рисунке. Какова мощность падающего света Р, если в среднем один из 30 фотонов, падающих на катод, выбивает электрон?

Вариант 15

№1

Определить кранную границу фотоэффекта для калия, если работа выхода равна 2 эВ. Ответ выразить в нанометрах.

№2

Лазер излучает в импульсе 10¹⁹ световых квантов. Средняя мощность импульса лазера 1100 Вт при длительности вспышки 3 мс. Определите длину волны излучения лазера. Ответ выразить в микрометрах.

№3

На плоскую металлическую пластинку падает электромагнитное излучение длиной волны 150 нм. Фотоэлектроны удаляются от поверхности пластинки на расстояние не более 4 см в задерживающем однородном электрическом поле, перпендикулярном пластинке. Напряжённость поля 120 В/м. Определите работу выхода электрона с поверхности этого металла. Ответ выразить в эВ.

Вариант 16

№1

Длинноволновая (красная) граница фотоэффекта для серебра равна 0,26 мкм. Определить работу выхода (в эВ).

№2

Фотокатод облучают ультрафиолетовым излучением с частотой 1,6 10¹⁵ Гц. Работа выхода фотоэлектронов из материала катода составляет 3,8 эВ. Определите запирающее напряжение для фотоэлектронов. Ответ выразить в эВ.

№3

Фотоэлектроны, выбитые монохроматическим светом частотой 7,4 10¹⁴ Гц из металла с работой выхода 2,4 эВ, попадают в однородное электрическое поле напряжённостью 250 В/м. Какова длина тормозного пути у фотоэлектронов, чья начальная скорость максимальна и направлена вдоль линий напряжённости поля?

Вариант 17

№1

Работа выхода для цинка равна 5,6 10^–19 Дж. Возникнет ли фотоэффект под действием излучения, имеющего длину волны 0,45 мкм?

№2

Максимальная кинетическая энергия электронов, вылетающих из металла под действием света, равна 1,2 эВ. Если уменьшить длину волны падающего света в 2 раза, то максимальная кинетическая энергия электронов, вылетающих из этого же металла. Станет равной 3,95 эВ. Определите энергию падающих фотонов в первом случае. Ответ дать в эВ.

№3

В опыте по изучению фотоэффекта свет частотой 5,2 10¹⁴ Гц падает на поверхность катода, в результате чего в цепи возникает ток. График зависимости силы тока I от напряжения U между анодом и катодом приведён на рисунке. Какова мощность падающего света Р, если в среднем один из 30 фотонов, падающих на катод, выбивает электрон?

Вариант 18

№1

Энергия фотона некоторого излучения равна 6 10^–19 Дж. Установите, вызывает ли оно световое ощущение у человека?

№2

Космическая яхта с солнечными парусами движется под действием светового давления прямолинейно. Через какое время скорость яхты изменится на 50 м/с, если площадь паруса 1000 м², а среднее давление солнечных лучей 10 мкПа? Масса яхты 1 т. Ответ выразить в сутках.

№3

На плоскую металлическую пластинку падает электромагнитное излучение длиной волны 150 нм. Фотоэлектроны удаляются от поверхности пластинки на расстояние не более 4 см в задерживающем однородном электрическом поле, перпендикулярном пластинке. Напряжённость поля 120 В/м. Определите работу выхода электрона с поверхности этого металла. Ответ выразить в эВ.

Вариант 19

№1

Каков импульс фотона, энергия которого равна 3 эВ?

№2

Лазер излучает в импульсе 10¹⁹ световых квантов. Средняя мощность импульса лазера 1100 Вт при длительности вспышки 3 мс. Определите длину волны излучения лазера. Ответ выразить в микрометрах.

№3

Катод фотоэлемента облучается светом с длиной волны 0,35 мкм. Какова может быть максимальная величина тока фотоэлемента, если поглощаемая световая мощность составляет 2 мВт? Ответ дать в мА.

Вариант 20

№1

Определить кранную границу фотоэффекта для калия, если работа выхода равна 2 эВ. Ответ выразить в нанометрах.

№2

Электрическая лампа мощностью 60 Вт испускает ежесекундно 10¹⁹ фотонов. Определите среднюю длину волны излучения лампы, если её КПД равен 5%. Ответ выразить в нанометрах.

№3

На плоскую цинковую пластинку (А_вых = 3,75 эВ) падает электромагнитное излучение с длиной волны 0,3 мкм. Какова напряжённость задерживающего однородного электрического поля, вектор напряжённости которого перпендикулярен пластине, если фотоэлектрон может удалиться от поверхности пластинки на максимальное расстояние 2,5 мм?

Вариант 21

№1

Длинноволновая (красная) граница фотоэффекта для серебра равна 0,26 мкм. Определить работу выхода (в эВ).

№2

Максимальная кинетическая энергия электронов, вылетающих из металла под действием света, равна 1,2 эВ. Если уменьшить длину волны падающего света в 2 раза, то максимальная кинетическая энергия электронов, вылетающих из этого же металла. Станет равной 3,95 эВ. Определите энергию падающих фотонов в первом случае. Ответ дать в эВ.

№3

На плоскую металлическую пластинку падает электромагнитное излучение длиной волны 150 нм. Фотоэлектроны удаляются от поверхности пластинки на расстояние не более 4 см в задерживающем однородном электрическом поле, перпендикулярном пластинке. Напряжённость поля 120 В/м. Определите работу выхода электрона с поверхности этого металла. Ответ выразить в эВ.

Вариант 22

№1

Работа выхода для цинка равна 5,6 10^–19 Дж. Возникнет ли фотоэффект под действием излучения, имеющего длину волны 0,45 мкм?

№2

Космическая яхта с солнечными парусами движется под действием светового давления прямолинейно. Через какое время скорость яхты изменится на 50 м/с, если площадь паруса 1000 м², а среднее давление солнечных лучей 10 мкПа? Масса яхты 1 т. Ответ выразить в сутках.

№3

Катод фотоэлемента облучается светом с длиной волны 0,35 мкм. Какова может быть максимальная величина тока фотоэлемента, если поглощаемая световая мощность составляет 2 мВт? Ответ дать в мА.

Вариант 23

№1

Энергия фотона некоторого излучения равна 6 10^–19 Дж. Установите, вызывает ли оно световое ощущение у человека?

№2

Лазер излучает в импульсе 10¹⁹ световых квантов. Средняя мощность импульса лазера 1100 Вт при длительности вспышки 3 мс. Определите длину волны излучения лазера. Ответ выразить в микрометрах.

№3

На плоскую цинковую пластинку (А_вых = 3,75 эВ) падает электромагнитное излучение с длиной волны 0,3 мкм. Какова напряжённость задерживающего однородного электрического поля, вектор напряжённости которого перпендикулярен пластине, если фотоэлектрон может удалиться от поверхности пластинки на максимальное расстояние 2,5 мм?

Вариант 24

№1

Каков импульс фотона, энергия которого равна 3 эВ?

№2

Электрическая лампа мощностью 60 Вт испускает ежесекундно 10¹⁹ фотонов. Определите среднюю длину волны излучения лампы, если её КПД равен 5%. Ответ выразить в нанометрах.

№3

Фотоэлектроны, выбитые монохроматическим светом частотой 7,4 10¹⁴ Гц из металла с работой выхода 2,4 эВ, попадают в однородное электрическое поле напряжённостью 250 В/м. Какова длина тормозного пути у фотоэлектронов, чья начальная скорость максимальна и направлена вдоль линий напряжённости поля?

Вариант 25

№1

Определить кранную границу фотоэффекта для калия, если работа выхода равна 2 эВ. Ответ выразить в нанометрах.

№2

Фотокатод облучают ультрафиолетовым излучением с частотой 1,6 10¹⁵ Гц. Работа выхода фотоэлектронов из материала катода составляет 3,8 эВ. Определите запирающее напряжение для фотоэлектронов. Ответ выразить в эВ.

№3

В опыте по изучению фотоэффекта свет частотой 5,2 10¹⁴ Гц падает на поверхность катода, в результате чего в цепи возникает ток. График зависимости силы тока I от напряжения U между анодом и катодом приведён на рисунке. Какова мощность падающего света Р, если в среднем один из 30 фотонов, падающих на катод, выбивает электрон?

Вариант 26

№1

Найти кинетическую энергию электрона, вырываемого с поверхности натрия (А_вых = 2,28 эВ) фиолетовым светом с длиной волны 400 нм. Ответ выразить в эВ.

№2

Найдите длину волны излучения, у которого импульс фотона равен импульсу молекулы водорода при температуре 500 ⁰С. Ответ выразить в пикаметрах.

№3

Металлическая пластина облучается светом с длиной волны 400 нм. Выбитые фотоэлектроны ускоряются, пройдя разность потенциалов 2,2 В. Какова работа выхода для данного металла, если ускоренные электроны приобретают максимальную скорость 0,5 Мм/с? Ответ выразить в эВ.

Вариант 27

№1

Чему равна энергия фотона инфракрасного излучения с длиной волны 1 мкм? Ответ выразить в эВ.

№2

На металл падает поток фотонов с длиной волны в 3 раза меньше «красной границы» фотоэффекта. Во сколько раз уменьшается максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, вылетающих из этого металла, если длину волны падающего света увеличить в 1,5 раза?

№3

Излучатель мощностью 10^–10 Вт помещён в прозрачную среду с показателем преломления n = 2. Подсчитать количество квантов, излучаемых телом за 1 минуту, если они имеют длину волны 200 нм.

Вариант 28

№1

Каков импульс фотона ультрафиолетового излучения с длиной волны 100 нм?

№2

Какова максимальная скорость фотоэлектронов, если фототок прекращается при запирающем напряжении 0,8 В?

№3

Космический корабль, находящийся в состоянии покоя, проводит сеанс связи с Землёй, направляя в её сторону лазерный луч. На какое расстояние от первоначального положения сместится корабль к окончанию сеанса связи, если мощность лазерного луча 60 Вт, масса корабля 10 т, продолжительность сеанса 1 ч? Влиянием всех других небесных тел пренебречь.

Вариант 29

№1

Найти кинетическую энергию электрона, вырываемого с поверхности натрия (А_вых = 2,28 эВ) фиолетовым светом с длиной волны 400 нм. Ответ выразить в эВ.

№2

На металл падает поток фотонов с длиной волны в 3 раза меньше «красной границы» фотоэффекта. Во сколько раз уменьшается максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, вылетающих из этого металла, если длину волны падающего света увеличить в 1,5 раза?

№3

Космический корабль, находящийся в состоянии покоя, проводит сеанс связи с Землёй, направляя в её сторону лазерный луч. На какое расстояние от первоначального положения сместится корабль к окончанию сеанса связи, если мощность лазерного луча 60 Вт, масса корабля 10 т, продолжительность сеанса 1 ч? Влиянием всех других небесных тел пренебречь.

Вариант 30

№1

Чему равна энергия фотона инфракрасного излучения с длиной волны 1 мкм? Ответ выразить в эВ.

№2

Какова максимальная скорость фотоэлектронов, если фототок прекращается при запирающем напряжении 0,8 В?

№3

Металлическая пластина облучается светом с длиной волны 400 нм. Выбитые фотоэлектроны ускоряются, пройдя разность потенциалов 2,2 В. Какова работа выхода для данного металла, если ускоренные электроны приобретают максимальную скорость 0,5 Мм/с? Ответ выразить в эВ.