Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Физика. Практические задания для подготовки к централизованному тестированию и экзамену
.pdf
22. Чтобы полная энергия частицы с зарядом e и массой покоя m
0
стала в n раз больше энергии покоя, она должна пройти ускоряющую
разность потенциалов, равную:
1)
3)
5)
mc n
nmc
mcn
2
0
e
2
⋅
0
; 4)
e
2
0
.
1()+
ne
1()−
; 2)
2
mc n
0
e
2
mcn
0
1()−
ne
1()+
;
;
23. Какую работу надо совершить, чтобы увеличить скорость частицы
с массой покоя m
1) 0,42 m
3) 0,50 m
5) 0,20 m
от 0,6 с до 0,8 с (с – скорость света в вакууме)?
0
c2; 2) 0,14 m0c2;
0
c2; 4) 0,80 m0c2;
0
c2.
0
24. Если кинетическая энергия релятивистской частицы равна ее
энергии покоя, то ее импульс равен (m
– масса покоя частицы, с –
0
скорость света в вакууме):
1) 1,73 m
3) 1,65 m
5) 1,88 m
c; 2) 1,58 m0c;
0
c; 4) 1,81 m0c;
0
c.
0
25. Электрон без начальной скорости прошел в электрическом поле
ускоряющую разность потенциалов 1 МВ. Скорость электрона стала
равной:
6
1) 222·10
3) 252·10
5) 282·10
26. Если общая мощность излучения Солнца составляет 3,8·10
м/с; 2) 242·106 м/с;
6
м/с; 4) 262·106 м/с;
6
м/с.
26
Вт, то
за одни сутки вследствие излучения масса Солнца уменьшается на:
3
1) 2,8·10
3) 5.2·10
5) 8,7·10
27. Кинетическая энергия частицы массой m равна Т = 0,25 mc
кг; 2) 3,4·109 кг;
12
кг; 4) 3,6·1014 кг;
16
кг.
2
. Ве-
личина скорости частицы v равна:
1) с/2; 2) с/3;
3) 3с/5; 4) с;
5) с/4.
221
28. Электрон приобретает в линейном ускорителе кинетическую
энергию Т = 50 ГэВ (энергия покоя электрона равна 0,5 МэВ). Длина
ускорителя L = 3,2 км. Длина ускорителя в системе отсчета, связанной с электроном, равна:
1) 3,2 см; 2) 32 см;
3) 3,2 м; 4) 6,4 м;
5) 12,8 м.
29. Неподвижная частица массой М распалась на две одинаковые
частицы массой m = 0,3 М каждая. Скорость частиц равна:
1) 0,5с; 2) 0,6с;
3) 0,7с; 4) 0,8с;
5) 0,9с.
222
Тема
15
КВАНТОВАЯ ФИЗИКА
1. Масса фотона может быть оценена из соотношения (с – скорость
света):
1)
m
h
2)
;
c=λ
m
m
0
=
;
2
v
1
−
2
c
3)
5)
m
m
h
4)
=ν;
c
h
=λ.
c
=+
mm
h
;
0
c
λ
2. Определите, какая из перечисленных ниже частиц, двигаясь со
скоростью 4·10
фотона излучения с частотой 1,1·10
5
м/с, имеет кинетическую энергию, равную энергии
14
Гц?
1) нейтрон;
2) электрон;
3) альфа-частица;
4) атом водорода;
5) среди перечисленных частиц такой нет.
3. Во сколько раз энергия фотона, соответствующего гамма-излу-
21
чению с частотой 3·10
излучения с длиной волны 3·10
Гц, больше энергии фотона рентгеновского
–10
м?
1) 30;
2) 90;
3) 200;
4) 900;
5) 3000.
4. Если энергия первого фотона в 4 раза больше энергии второго, то
отношение импульса первого фотона к импульсу второго равно:
1) 8; 2) 1/8;
3) 4; 4) 1/4;
5) 2.
223
5. Длина волны падающего рентгеновского излучения равна 2,4·10
–11
м.
После рассеяния на электроне длина волны излучения стала равной
2,6·10
–11
м. Какую часть своей первоначальной энергии фотон излу-
чения передал электрону?
1) 17,8 %; 2) 12,4 %;
3) 7,7 %; 4) 6,2 %;
5) 2,8 %.
6. Какому виду электромагнитного излучения соответствует фотон,
–27
импульс которого равен 10
кг м/с?
1) радиоволны;
2) инфракрасное излучение;
3) видимое излучение;
4) ультрафиолетовое излучение;
5) рентгеновское излучение.
7. Скорость распространения рентгеновского излучения в вакууме:
8
1) 3·10
2) 3·10
м/с;
5
м/с;
3) рентгеновское излучение в вакууме распространяться не может;
4) зависит от энергии γ-кванта;
5) зависит от частоты излучения.
8. Если на зеркальную поверхность под углом α к ней падает свет,
то импульс, переданный поверхности при отражении одного фотона
равен:
1)
3)
5)
=ν;
p
=
p
=
p
h
2)
c
ν
h
c
ν
h
c
4)
αcos ;
αsin .
2 ν
h
=
p
p
;
c
2 ν
h
=
αsin ;
c
9. Импульс фотона в прозрачной среде с абсолютным показателем
преломления n может быть вычислен по формуле (ν, λ – частота и
длина волны фотона в среде):
h
1)
3)
5)
p
p
p
2)
=ν;
nc
h
4)
=λ;
n
ν
nh
=
.
c
pnh=ν;
nh
p
=
2
c
ν
;
224
10. При аннигиляции медленно движущихся электрона и позитрона
образуются два γ-кванта. Длина волны γ-излучения равна:
1) 1,0 пм; 2) 1,4 пм;
3) 1,8 пм; 4) 2,0 пм;
5) 2,4 пм.
11. Сетчатка глаза начинает реагировать на желтый свет с длиной вол-
–18
ны 600 нм при мощности падающего на нее излучения 1,98·10
Вт.
Сколько фотонов при этом падает на сетчатку каждую секунду?
1) 500; 2) 3000;
3) 6; 4) 100;
5) 28.
12. Если лазер мощностью Р испускает N фотонов за t секунд, то час-
тота излучения лазера равна (c – скорость света):
1)
3)
5)
htN
2)
;
P
hcP
4)
;
N
PN
.
hct
htc
NP
Pt
hN
;
;
13. Определите число световых квантов, излучаемых ежесекундно
монохроматическим источником света, мощность которого равна
50 Вт, а КПД равен 2 %. Источник излучает зеленый свет с длиной
волны 0,53 мкм.
15
1) 2,7·10
2) 2,7·10
3) 2,7·10
4) 2,7·10
5) 37,5·10
;
17
;
18
;
20
;
20
.
14. Лазерный луч, падая нормально на зеркало, полностью от него
отражается. Если за время t лазер излучает энергию Е, то импульс,
получаемый зеркалом в 1 секунду, равен:
1)
3)
5)
2E
2)
;
ct
Et
4)
;
hc
cE
.
t2
E
ct
E
hct
;
;
225
15. Поток γ-излучения, имеющий мощность Р, при нормальном паде-
нии полностью поглощается счетчиком фотонов, передавая ему при
этом за время t импульс, равный:
1)
hc
2)
;
Pt
Pt
;
c
hP
3)
5)
4)
;
ct
Pt
.
hc
16. Скорость электрона на орбите в атоме водорода 2,2·10
P
hct
;
6
м/с.
Длина волны де Бройля электрона равна:
–10
1) 3,6·10
2) 3,3·10
3) 6,3·10
4) 6,6·10
5) 2,2·10
17. Металл освещали сначала светом с частотой ν = 0,75·10
–10
–10
–10
–10
м;
м;
м;
м;
м.
15
Гц,
а затем другим источником света. В результате измерения показали,
что скорость фотоэлектронов увеличилась в 2 раза. Красная граница
фотоэффекта для данного металла ν
= 0,50·1015 Гц. Длина волны λ2
0
света, испускаемого вторым источником, равна:
1) 50 нм; 2) 60 нм;
3) 100 нм; 4) 200 нм;
5) 300 нм.
18. Цезий (А
= 1,88 эВ) освещается светом с длиной волны
вых
0,476 мкм. Какую наименьшую задерживающую разность потенциалов нужно приложить, чтобы фототок прекратился?
1) 0,68 В; 2) 0,73 В;
3) 0,78 В; 4) 0,83 В;
5) 0,88 В.
19. Чему равна длина волны красной границы фотоэффекта для цинка? Работа выхода для цинка А = 3,74 эВ.
–7
1) 5,3·10
2) 4,3·10
3) 3,3·10
4) 2,3·10
5) 1,3·10
–7
–7
–7
–7
м;
м;
м;
м;
м.
226
20. Лазером мощностью 14,4 мВт облучают металлическую пластинку с работой выхода электрона 1,25 эВ. Если лазер ежесекунд-
16
но испускает 4⋅10
фотонов, то пластинка зарядится до потенциала,
равного:
1) 5 В; 2) 4 В;
3) 3 В; 4) 2 В;
5) 1 В.
21. Если облучать катод электронной трубки с работой выхода 3 эВ
светом с энергией фотонов 15 эВ, то задерживающая разность потенциалов, при которой ток через трубку становится равным нулю,
будет равна:
1) 5 В; 2) 18 В;
3) 12 В; 4) 45 В;
5) 15 В.
22. На графике приведена зависимость
фототока от приложенного обратного напряжения при освещении фотокатода светом, энергия квантов которого 4 эВ. Работа
выхода электрона из материала фотокатода
равна:
1) 1,5 В; 2) 2,5 В;
3) 3,5 В; 4) 5,5 В;
5) недостаточно данных.
23. Если длина волны падающего на катод и вызывающего фотоэффект излучения уменьшается вдвое, то величина задерживающей
разности потенциалов (в пренебрежении работой выхода электронов
из материала катода):
1) возрастает в 2 раза;
раз;
2) возрастает в
2
3) не изменяется;
4) убывает в
2
раз;
5) убывает в 2 раза.
24. Если энергии фотонов, падающих на фотокатод, в 5 раз больше
работы выхода электрона из материала фотокатода, то отношение
максимальной кинетической энергии фотоэлектрона к работе выхода
равно:
1) 1; 2) 2;
3) 3; 4) 4;
5) 5.
227
25. На металлическую пластинку
падает излучение, представляющее
смесь волн различных частот. Работа выхода электрона из пластинки составляет 2 эВ. Зависимость
интенсивности излучения от его
частоты представлена на рисунке.
Максимальная скорость фотоэлектронов наблюдается при частоте:
15
1) 9·10
3) 5·10
Гц; 2) 7·1015 Гц;
15
Гц; 4) 3·1015 Гц;
5) недостаточно данных.
26. Снимаются вольтамперные характеристики вакуумного фотоэлемента. Максимальному числу фотонов, падающих на фотокатод за единицу времени, соответствует
характеристика:
1) 1; 3) 3;
2) 2; 4) 4;
5) не зависит от числа фотонов.
27. Частота падающего на фотоэлемент излучения уменьшается
вдвое. Во сколько раз нужно изменить задерживающее напряжение,
если работой выхода электрона из материала фотоэлемента можно
пренебречь?
1) увеличить в 2 раза;
2) уменьшить в 2 раза;
раз;
3) увеличить в
4) уменьшить в
2
2
раз;
5) оставить без изменений.
28. Определить наибольшую скорость электрона, вылетевшего из
поверхности цезия при освещении его светом с длиной волны 331 нм.
Работа выхода электрона из цезия равна 2 эВ.
6
1) 0,78·10
2) 0,35·10
м/с;
6
м/с;
3) 0,93·106 м/с;
4) 0,55·10
5) 0,18·10
6
м/с;
6
м/с.
228
29. Если наибольшая длина волны излучения, способного вызвать
фотоэффект у платины, равна 0,234 мкм, то при облучении платины
излучением с частотой 1,5·10
15
Гц наибольшая кинетическая энергия
вырываемых электронов будет равна:
1) 8,16·10
3) 3,64·10
5) 1,44·10
–19
Дж; 2) 5,24·10
–19
Дж; 4) 2,18·10
–19
Дж.
–19
–19
Дж;
Дж;
30. Если фотоэффект у некоторого металла начинается при частоте
падающего света ν
, то при наличии задерживающего потенциала U
0
фототок станет равным нулю при частоте света, равной:
hU
ν0+
1)
heU
ν0−
3)
heU
ν0+
5)
2)
;
h
4)
;
h
.
h
heUν
+ ;
0
heU
+
0
;
hνν
0
31. Фотоэффект с поверхности некоторого металла наблюдается при
частоте излучения не менее 6·10
14
Гц. Если вылетевшие с поверхности металла фотоэлектроны полностью задерживаются сеткой, потенциал которой относительно металла составляет 3,31 В, то частота
падающего света равна:
14
1) 10·10
3) 14·10
5) 18·10
Гц; 2) 12·1014 Гц;
14
Гц; 4) 16·1014 Гц;
14
Гц.
32. При освещении металла излучением с длинами волн 200 нм и
400 нм соответственно максимальные скорости фотоэлектронов отличаются в 2 раза. Работа выхода электрона из металла равна:
1) 1,8 эВ; 2) 2,0 эВ;
3) 2,2 эВ; 4) 2,4 эВ;
5) 2,5 эВ.
33. Фотокатод облучают светом с длиной волны 300 нм. Если красная
граница материала фотокатода составляет 1500 нм, то запирающее
напряжение между катодом и анодом равно:
1) 13, 24 В;
2) 9,93 В;
3) 6,62 В;
4) 3,31 В;
5) среди ответов нет правильного.
229
34. Фотокатод освещается светом длиной волны 300 нм. Вылетевшие
из катода электроны попадают в однородное магнитное поле индукцией 0,79 мТл перпендикулярно вектору магнитной индукции. Если ра-
–19
бота выхода электрона из материала катода 4,42·10
Дж, то макси-
мальный радиус окружности, по которой движутся электроны, равен:
1) 5 мм; 2) 10 мм;
3) 15 мм; 4) 20 мм;
5) 12 мм.
230
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]