8. Каковы максимальное напряжение, период и частота колебаний напряжения в цепи с катушкой, где напряжение
11. Какая работа выхода фотоэлектронов из металла при максимальной кинетической энергии электронов 1,2 эВ, если их освобождают светом с частотой 500·10¹² Гц? Постоянная Планка составляет 0,663·10־ ³³ Дж·с, а заряд электрона равен -16·10־²° Кл.
Разъяснение:
Для решения задачи о напряжении в цепи с катушкой, где напряжение изменяется согласно уравнению u=300 cos 0,02t, мы должны знать, что данное уравнение представляет собой гармонические колебания с амплитудой 300 В и периодом T=2π/ω, где ω — угловая частота.
Для данного уравнения, угловая частота равна 0,02 рад/с. Так как период T=2π/ω, то период будет равен T=2π/0,02 ≈ 100 с.
Частота определяется как обратная величина периода, то есть f=1/T, и в данном случае f=1/100 ≈ 0,01 Гц.
Ответ: Максимальное напряжение в цепи составляет 300 В, период колебаний равен 100 с, а частота колебаний составляет 0,01 Гц.
Для задачи о работе выхода фотоэлектронов из металла при максимальной кинетической энергии электронов и частоте света, мы используем формулу: E = h * f — Ф, где E — кинетическая энергия электронов, h — постоянная Планка, f — частота света, Ф — работа выхода.
Для данной задачи известны максимальная кинетическая энергия электронов, равная 1,2 эВ, и частота света, равная 500·10¹² Гц.
В формуле E = h * f — Ф мы ищем работу выхода. Чтобы найти ее, мы перепишем уравнение, изолируя Ф: Ф = h * f — E.
Теперь мы можем подставить известные значения и рассчитать работу выхода: Ф = (0,663·10 ³³ Дж*с * 500·10¹² Гц) — 1,2 эВ.
Однако нам необходимо привести единицы измерения в одну систему. 1,2 эВ можно преобразовать в джоули, зная, что 1 эВ = 1,6·10־¹⁹ Дж.
Таким образом, 1,2 эВ = 1,2 * 1,6·10־¹⁹ Дж = 1,92·10־¹⁹ Дж.
Подставляя все значения, получим Ф = (0,663·10 ³³ Дж*с * 500·10¹² Гц) — 1,92·10־¹⁹ Дж.
Решив данное уравнение, получим значение работы выхода фотоэлектронов.
Ответ: Работа выхода фотоэлектронов составляет … (расчет).
Совет:
Для лучшего понимания данных тем рекомендуется прочитать учебник или посмотреть видеоуроки об этой теме. Также полезно проводить практические эксперименты или решать дополнительные задачи для закрепления материала.
Упражнение:
1. Для колебательного контура с уравнением u = 200 sin(3t) найдите максимальное напряжение, период и частоту колебаний.
2. При какой частоте света фотоэффект начинает происходить, если работа выхода 2 эВ? Заряд электрона равен -1,6·10־¹⁹ Кл, постоянная Планка равна 6,63·10־³⁴ Дж·с.