Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д25 C5 № 35185
i

Ме­тал­ли­че­ская пла­сти­на об­лу­ча­ет­ся све­том ча­сто­той \nu = 1,6 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 15 пра­вая круг­лая скоб­ка Гц. Ра­бо­та вы­хо­да элек­тро­нов из дан­но­го ме­тал­ла равна 3,7 эВ. Вы­ле­та­ю­щие из пла­сти­ны фо­то­элек­тро­ны по­па­да­ют в од­но­род­ное элек­три­че­ское поле на­пря­жен­но­стью 130 В/м, при­чем век­тор на­пря­жен­но­сти \vecE на­прав­лен к пла­сти­не пер­пен­ди­ку­ляр­но ее по­верх­но­сти. Ка­ко­ва мак­си­маль­ная ки­не­ти­че­ская энер­гия фо­то­элек­тро­нов на рас­сто­я­нии 10 см от пла­сти­ны?

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Со­глас­но урав­не­нию Эйн­штей­на для фо­то­эф­фек­та энер­гия по­гло­ща­е­мо­го фо­то­на равна сумме ра­бо­ты вы­хо­да фо­то­элек­тро­на из ме­тал­ла и мак­си­маль­ной ки­не­ти­че­ской энер­гии фо­то­элек­тро­на: h\nu =A плюс дробь: чис­ли­тель: m v в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

В элек­три­че­ском поле на элек­трон дей­ству­ет сила, на­прав­ле­ние ко­то­рой про­ти­во­по­лож­но на­прав­ле­нию век­то­ра на­пря­жен­но­сти поля. По­это­му в нашем слу­чае фо­то­элек­тро­ны будут уско­рять­ся полем. В точке из­ме­ре­ния их мак­си­маль­ная ки­не­ти­че­ская энер­гия W = дробь: чис­ли­тель: m v в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс eU где U  — раз­ность по­тен­ци­а­лов между по­верх­но­стью пла­сти­ны и эк­ви­по­тен­ци­аль­ной по­верх­но­стью на рас­сто­я­нии L = 10 см от нее. По­сколь­ку поле од­но­род­ное и век­тор Е пер­пен­ди­ку­ля­рен пла­сти­не, то U = EL. Решая си­сте­му урав­не­ний, на­хо­дим: h\nu = A плюс W минус eEL. От­сю­да:

W =h\nu минус A плюс eEL= дробь: чис­ли­тель: 6,6 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 34 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 1,6 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 15 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 1,6 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 19 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби минус 3,7 плюс 130 умно­жить на 0,1 = 15,9эВ.

Ответ: W = 15,9 эВ.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Все слу­чаи ре­ше­ния, ко­то­рые не со­от­вет­ству­ют вы­ше­ука­зан­ным кри­те­ри­ям вы­став­ле­ния оце­нок в 1, 2, 3 балла0
Пред­став­ле­ны за­пи­си, со­от­вет­ству­ю­щие од­но­му из сле­ду­ю­щих слу­ча­ев.

Пред­став­ле­ны толь­ко по­ло­же­ния и фор­му­лы, вы­ра­жа­ю­щие фи­зи­че­ские за­ко­ны, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния дан­ной за­да­чи, без каких-⁠либо пре­об­ра­зо­ва­ний с их ис­поль­зо­ва­ни­ем, на­прав­лен­ных на ре­ше­ние за­да­чи и по­лу­че­ние от­ве­та.

ИЛИ

В ре­ше­нии от­сут­ству­ет ОДНА из ис­ход­ных фор­мул, не­об­хо­ди­мая для ре­ше­ния дан­ной за­да­чи (или утвер­жде­ние, ле­жа­щее в ос­но­ве ре­ше­ния), но при­сут­ству­ют ло­ги­че­ски вер­ные пре­об­ра­зо­ва­ния с име­ю­щи­ми­ся фор­му­ла­ми, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние за­да­чи.

ИЛИ

В ОДНОЙ из ис­ход­ных фор­мул, не­об­хо­ди­мых для ре­ше­ния дан­ной за­да­чи (или в утвер­жде­нии, ле­жа­щем в ос­но­ве ре­ше­ния), до­пу­ще­на ошиб­ка, но при­сут­ству­ют ло­ги­че­ски вер­ные пре­об­ра­зо­ва­ния с име­ю­щи­ми­ся фор­му­ла­ми, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние за­да­чи

1
Пра­виль­но за­пи­са­ны все не­об­хо­ди­мые по­ло­же­ния тео­рии, фи­зи­че­ские за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, и про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые пре­об­ра­зо­ва­ния. Но име­ют­ся один или не­сколь­ко из сле­ду­ю­щих не­до­стат­ков:

За­пи­си, со­от­вет­ству­ю­щие пунк­ту II, пред­став­ле­ны не в пол­ном объ­е­ме или от­сут­ству­ют.

И (

ИЛИ

)

В ре­ше­нии име­ют­ся лиш­ние за­пи­си, не вхо­дя­щие в ре­ше­ние (воз­мож­но, не­вер­ные), ко­то­рые не от­де­ле­ны от ре­ше­ния (не за­черк­ну­ты; не за­клю­че­ны в скоб­ки, рамку и т. п.).

И (

ИЛИ

)

В не­об­хо­ди­мых ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях или вы­чис­ле­ни­ях до­пу­ще­ны ошиб­ки, и (или) в ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях/вы­чис­ле­ни­ях про­пу­ще­ны ло­ги­че­ски важ­ные шаги.

И (

ИЛИ

)

От­сут­ству­ет пункт IV, или в нем до­пу­ще­на ошиб­ка (в том числе в за­пи­си еди­ниц из­ме­ре­ния ве­ли­чи­ны)

2
При­ве­де­но пол­ное ре­ше­ние, вклю­ча­ю­щее сле­ду­ю­щие эле­мен­ты:

I) за­пи­са­ны по­ло­же­ния тео­рии и фи­зи­че­ские за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния за­да­чи вы­бран­ным спо­со­бом (в дан­ном слу­чае: фор­му­ла для энер­гии фо­то­на, урав­не­ние Эйн­штей­на, связь из­ме­не­ния ки­не­ти­че­ской энер­гии элек­тро­на и уско­ря­ю­щей раз­но­сти по­тен­ци­а­лов, связь раз­но­сти по­тен­ци­а­лов с на­пря­жен­но­стью од­но­род­но­го поля);

II) опи­са­ны все вновь вво­ди­мые в ре­ше­нии бук­вен­ные обо­зна­че­ния фи­зи­че­ских ве­ли­чин (за ис­клю­че­ни­ем обо­зна­че­ний кон­стант, ука­зан­ных в ва­ри­ан­те КИМ, обо­зна­че­ний ве­ли­чин, ис­поль­зу­е­мых в усло­вии за­да­чи и стан­дарт­ных обо­зна­че­ний ве­ли­чин, ис­поль­зу­е­мых при на­пи­са­нии фи­зи­че­ских за­ко­нов);

III) про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые ма­те­ма­ти­че­ские пре­об­ра­зо­ва­ния и рас­че­ты, при­во­дя­щие к пра­виль­но­му чис­ло­во­му от­ве­ту (до­пус­ка­ет­ся ре­ше­ние «по ча­стям» с про­ме­жу­точ­ны­ми вы­чис­ле­ни­я­ми);

IV) пред­став­лен пра­виль­ный ответ с ука­за­ни­ем еди­ниц из­ме­ре­ния фи­зи­че­ской ве­ли­чи­ны

3
Мак­си­маль­ный балл3
Источник: ЕГЭ по фи­зи­ке 05.06.2023. Ос­нов­ная волна. Урал
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 5.1.4 Урав­не­ние Эйн­штей­на для фо­то­эф­фек­та