Каталог заданий.
Квантовая физика
Версия для печати и копирования в MS Word
1
Задание 26 № 2036

График на рисунке представляет зависимость максимальной энергии фотоэлектронов от частоты падающих на катод фотонов. Определите по графику энергию фотона с частотой {{\nu }_{1}}. Ответ приведите в эВ.


Ответ:

2
Задание 26 № 2321

В некоторых опытах по изучению фотоэффекта фотоэлектроны тормозятся электрическим полем. Напряжение, при котором поле останавливает и возвращает назад все фотоэлектроны, назвали задерживающим напряжением.

В таблице представлены результаты одного из первых таких опытов при освещении одной и той же пластины, в ходе которого было получено значение h = 5,3 умножить на 10 в степени минус 34 \text{Дж} умножить на с.

 

Задерживающее напряжение U, В

 ? 

 0,6 

Частота \nu , 10 в степени 14 \text{Гц}

 5,5 

 6,1 

 

Чему равно опущенное в таблице первое значение задерживающего потенциала? Ответ выразите в вольтах и округлите с точностью до десятых.


Ответ:

3
Задание 26 № 3294

Один из способов измерения постоянной Планка основан на определении максимальной кинетической энергии фотоэлектронов с помощью измерения задерживающего напряжения. В таблице представлены результаты одного из первых таких опытов.

 

 Задерживающее напряжение U, В 

 0,4 

 0,9 

Частота света \nu ,10 в степени 14 Гц

5,5

6,9

 

По результатам данного эксперимента определите постоянную Планка с точностью до первого знака после запятой. В ответе приведите значение, умноженное на 1034.


Ответ:

4
Задание 26 № 3427

В некоторых опытах по изучению фотоэффекта фотоэлектроны тормозятся электрическим полем. Напряжение, при котором поле останавливает и возвращает назад все фотоэлектроны, назвали задерживающим напряжением.

В таблице представлены результаты одного из первых таких опытов при освещении одной и той же пластины.

 

Задерживающее напряжение U, В0,40,6
Частота \nu ,\text{1}{{0} в степени \text{14 }} Гц5,56,1

 

По результатам данного эксперимента определите постоянную Планка. В ответе приведите её значение, умноженное на 1034, с точностью до первого знака после запятой.


Ответ:

5
Задание 26 № 3428

Красная граница фотоэффекта исследуемого металла соответствует длине волны {{\lambda }_{кр}}=600 нм. При освещении этого металла светом длиной волны \lambda максимальная кинетическая энергия выбитых из него фотоэлектронов в 3 раза меньше энергии падающего света. Какова длина волны \lambda падающего света? Ответ приведите в нм.


Ответ:

6
Задание 26 № 3723

Энергия ионизации атома кислорода равна 14 эВ. Найдите максимальную длину волны света, которая может вызвать ионизацию атома кислорода. Ответ приведите в нм, округлив до целых.

 

Справочные данные: постоянная Планка h=6,6 умножить на 10 в степени минус 34 Дж умножить на с, 1эВ=1,6 умножить на 10 в степени минус 19 Дж.


Ответ:

7
Задание 26 № 4396

В пробирке содержатся атомы радиоактивных изотопов ванадия и хрома. Период полураспада ядер ванадия 16,1 суток, период полураспада ядер хрома 27,8 суток. Через 80 суток число атомов ванадия и хрома сравнялось. Во сколько раз вначале число атомов ванадия превышало число атомов хрома? Ответ укажите с точностью до первого знака после запятой.


Ответ:

8
Задание 26 № 4503

Поток фотонов выбивает из металла с работой выхода 5 эВ фотоэлектроны. Энергия фотонов в 1,5 раза больше максимальной кинетической энергии фотоэлектронов. Какова максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов? Ответ приведите в эВ.


Ответ:

9
Задание 26 № 4573

Поток фотонов выбивает из металла фотоэлектроны, максимальная кинетическая энергия которых 10 эВ. Энергия фотонов в 3 раза больше работы выхода. Какова работа выхода? Ответ приведите в эВ.


Ответ:

10
Задание 26 № 4608

Поток фотонов выбивает из металла фотоэлектроны, максимальная кинетическая энергия которых 10 эВ. Энергия фотонов в 3 раза больше работы выхода фотоэлектронов. Какова энергия фотонов? Ответ приведите в эВ.


Ответ:

11
Задание 26 № 4643

Поток фотонов выбивает фотоэлектроны из металла с работой выхода 5 эВ. Энергия фотонов в 1,5 раза больше максимальной кинетической энергии фотоэлектронов. Какова энергия фотонов? Ответ приведите в эВ.


Ответ:

12
Задание 26 № 4958

В сосуде находится разреженный атомарный водород. Атом водорода в основном состоянии (E_1= минус 13,6 эВ) поглощает фотон и ионизуется. Электрон, вылетевший из атома в результате ионизации, движется вдали от ядра со скоростью v = 1000 км/с. Какова частота поглощённого фотона? Энергией теплового движения атомов водорода пренебречь. В ответе приведите значение частоты в Гц, умноженное на 10−15, с точностью до десятых.


Ответ:

13
Задание 26 № 5168

В сосуде находится разреженный атомарный водород. Атом водорода в основном состоянии (E_1= минус 13{,}6эВ) поглощает фотон и ионизуется. Электрон, вылетевший из атома в результате ионизации, движется вдали от ядра со скоростью v = 1000км/с. Какова длина волны поглощённого фотона? Энергией теплового движения атомов водорода пренебречь. Ответ приведите в нм и округлите до целого числа.


Ответ:

14
Задание 26 № 5203

В сосуде находится разреженный атомарный водород. Атом водорода в основном состоянии (E_1= минус 13{,}6эВ) поглощает фотон и ионизуется. Электрон, вылетевший из атома в результате ионизации, движется вдали от ядра с импульсом p = 9{,}1 умножить на 10 в степени минус 25 кг умножить на м/с. Какова энергия поглощенного фотона? Энергией теплового движения атомов водорода пренебречь. Ответ приведите в эВ, округлите до десятых.


Ответ:

15
Задание 26 № 5238

В сосуде находится разреженный атомарный водород. Атом водорода в основном состоянии (E_1= минус 13{,}6эВ) поглощает фотон и ионизуется. Электрон, вылетевший из атома в результате ионизации, движется вдали от ядра со скоростью v = 1000 км/с. Какова энергия поглощённого фотона? Энергией теплового движения атомов водорода пренебречь. Ответ приведите в эВ ответ округлите до первого знака после запятой.


Ответ:

16
Задание 26 № 5976

При радиоактивном распаде ядра  в степени 226 _{88}$Ra вылетает α-частица с энергией 4800 кэВ. Известно, что в образце радия, массой 1 мкг, каждую секунду распадаются 3,7·104 ядер. Какую суммарную энергию имеют α-частицы, образующиеся в этом образце за 1 час? Ответ приведите в мДж, округлите до 1 знака после запятой.


Ответ:

17
Задание 26 № 6211

Красная граница фотоэффекта для калия λ0 = 0,62 мкм. Какую максимальную скорость могут иметь фотоэлектроны, вылетающие с поверхности калиевого фотокатода при облучении его светом длиной волны λ = 0,42 мкм? Ответ приведите в км/с, округлите до целых.


Ответ:

18
Задание 26 № 6246

Металлический фотокатод освещён светом длиной волны λ = 0,42 мкм. Максимальная скорость фотоэлектронов, вылетающих с поверхности фотокатода, v = 580 км/с. Какова длина волны красной границы фотоэффекта для этого металла? (Ответ приведите в мкм с точностью до сотых. Постоянную Планка примите равной 6,6·10–34 Дж · с.)


Ответ:

19
Задание 26 № 6283

Красная граница фотоэффекта для калия λ0 = 0,62 мкм. Какова длина волны света, падающего на калиевый фотокатод, если максимальная скорость фотоэлектронов v = 580 км/с? Ответ приведите в мкм.


Ответ:

20
Задание 26 № 6319

Красная граница фотоэффекта для калия λ0 = 0,62 мкм. Какова максимальная скорость фотоэлектронов при облучении калиевого фотокатода светом частотой v = 8·1014 Гц? Ответ приведите в км/с и округлите до десяток.


Ответ:

21
Задание 26 № 6835

Металлическую пластинку облучают монохроматическим светом, длина волны которого составляет 2/3 длины волны, соответствующей красной границе фотоэффекта для этого металла. Работа выхода электронов для исследуемого металла равна 4 эВ. Определите максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов, вылетающих из металлической пластинки под действием этого света. Ответ приведите в электронвольтах.


Ответ:

22
Задание 26 № 6908

Чему равна сила Ампера, действующая на стальной прямой проводник с током длиной 10 см и площадью поперечного сечения 2 · 10–2 мм2, если напряжение на нём 2,4 В, а модуль вектора магнитной индукции 1 Тл? Вектор магнитной индукции перпендикулярен проводнику. Удельное сопротивление стали 0,12 Ом · мм2/м.


Ответ:

23
Задание 26 № 7640

Поток фотонов падает на металлическую пластину с работой выхода 2,6 эВ и выбивает из пластины фотоэлектроны, которые попадают в замедляющее однородное электрическое поле с модулем напряжённости 1 В/м. Какое время проходит от момента начала замедления фотоэлектронов до их полной остановки, если энергия падающего фотона 11,5 эВ? Считайте, что все фотоэлектроны при вылете из пластины имеют одинаковую скорость. Ответ дайте в мкс, округлив до целого.


Ответ:

24
Задание 26 № 7803

Пучок электронов падает перпендикулярно дифракционной решётке с периодом 14,4 мкм. В результате на фотопластинке, расположенной за решёткой параллельно ей, фиксируется дифракционная картина. Угол к направлению падения пучка, под которым наблюдается первый главный дифракционный максимум, равен 30°. Чему равна скорость электронов в пучке? Ответ выразите в м/с и округлите до десятков.

 

Примечание.

В данной задаче примите значение постоянной Планка h равной 6{,}6 умножить на 10 в степени минус 34 Дж умножить на с.


Ответ:

25
Задание 26 № 7872

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 эВ) в первом случае.


Ответ:

26
Задание 26 № 8020

Пороговая чувствительность сетчатки человеческого глаза к видимому свету составляет 1,65 · 10–18 Вт, при этом на сетчатку глаза ежесекундно попадает 5 фотонов. Определите, какой длине волны (в нм) это соответствует. (Постоянную Планка примите равной 6{,}6 умножить на 10 в степени минус 34 Дж умножить на с.)


Ответ:

27
Задание 26 № 10086

Поток фотонов выбивает из металла электроны. Энергия фотона равна 2 эВ. Если длину волны падающего излучения уменьшить в 2,5 раза, то максимальная скорость фотоэлектронов, вылетающих из этого металла, увеличится в 2 раза. Определите работу выхода электронов из металла. Ответ выразите в эВ.


Ответ:

28
Задание 26 № 10332

В фантастических романах космические корабли перемещаются при помощи фотонных двигателей, принцип действия которых заключается в создании реактивной тяги при испускании света. Сколько фотонов должен каждую секунду испускать такой двигатель для того, чтобы сообщать кораблю массой 10 тонн ускорение 1 м/с2, если длина волны испускаемых фотонов равна 528 нм? Ответ дайте в виде целого числа, которое должно быть записано перед множителем «1030».


Ответ:

29
Задание 26 № 10485

Лазер излучает в импульсе 10 в степени 19 световых квантов. Средняя мощность импульса лазера 1100 Вт при длительности вспышки 3 умножить на 10 в степени минус 3 с. Определите длину волны излучения лазера. Ответ выразите в микрометрах.


Ответ:

30
Задание 26 № 11949

В опыте по изучению фотоэффекта фотоэлектроны тормозятся электрическим полем. При этом измеряется запирающее напряжение. В таблице представлены результаты исследования зависимости запирающего напряжения U, от длины волны λ падающего света.

 

Запирающее напряжение U, В0,40,6
Длина волны света λ, нм546491

 

Чему равна постоянная Планка по результатам этого эксперимента? Запишите в ответ полученную величину, умноженную на 1034. Ответ округлите до десятых. Ответ приведите в Дж·с.


Ответ:

31
Задание 26 № 12984

Опыты по наблюдению фотоэффекта показывают, что работа выхода электрона из кристаллического образца зависит от ориентации кристалла относительно направления падающего излучения. При освещении медного образца светом с некоторой фиксированной длиной волны было установлено, что при вращении образца максимальная скорость фотоэлектронов изменяется в пределах от 610 км/с до 764 км/с. На сколько отличаются работы выхода электрона из меди при разных положениях образца? Ответ выразите в эВ и округлите до десятых долей.


Ответ:

32
Задание 26 № 16867

Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, вылетающих из металлической пластинки под действием света, равна 2 эВ. Длина волны падающего монохроматического света составляет  дробь, числитель — 2, знаменатель — 3 длины волны, соответствующей «красной границе» фотоэффекта для этого металла. Какова работа выхода электронов? Ответ приведите в эВ.


Ответ:

33
Задание 26 № 17671

На металлическую пластинку падает монохроматический свет с длиной волны λ = 400 нм. «Красная граница» фотоэффекта для металла пластинки λкр = 600 нм. Чему равно отношение максимальной кинетической энергии фотоэлектронов к работе выхода для этого металла?


Ответ:

34
Задание 26 № 19679

Ядро трития $ в степени 3 _{1}$T распадается на ядро гелия-3, электрон и электронное антинейтрино: $ в степени 3 _{1}$T $arrow$ $ в степени 3 _{2}$He плюс $ в степени 0 _{ минус 1}$e плюс \tilde\nu_e Масса ядра трития $ в степени 3 _{1}$T равна 3,01550 а.е.м., масса ядра $ в степени 3 _{2}$He равна 3,01493 а.е.м. Какое количество энергии выделяется в этой ядерной реакции? Ответ выразите в кэВ и округлите до целого числа.


Ответ:

35
Задание 26 № 19743

Луч света падает из воздуха на поверхность стеклянной плоскопараллельной пластинки под углом 30°. Показатель преломления стекла равен 1,5, толщина пластинки 30 см. Определите время, за которое луч пройдёт от одной до другой поверхности пластинки. Ответ выразите в нс и округлите до десятых долей.


Ответ:

36
Задание 26 № 19808

Электролитическая ванна имеет вид прямоугольного параллелепипеда. Её дно представляет собой квадрат со стороной L = 10 см, а две противоположные вертикальные стенки сделаны из проводящего материала с очень малым электрическим сопротивлением. В ванну до высоты L налили электролит плотностью 1200 кг/м3. Его удельное сопротивление равно 0,3 Ом · м, а удельная теплоёмкость 4200 Дж/(кг · °C). Между проводящими стенками приложили постоянное напряжение 10 В. Через какое время после подключения напряжения температура электролита увеличится на 10 °C? Считайте, что всё выделяющееся в электролите количество теплоты идёт на его нагревание. Ответ дайте в минутах.


Ответ:

37
Задание 26 № 23345

На рисунке изображена схема электрической цепи, состоящей из источника напряжения с ЭДС 9 В и внутренним сопротивлением 1 Ом, трёх резисторов, идеального вольтметра и замкнутого ключа К. Известно, что R1 = 3 Ом и R2 = 1 Ом. Определите, на какую величину изменится показание вольтметра, если разомкнуть ключ. Ответ дайте в вольтах.


Ответ:
Завершить тестирование, свериться с ответами, увидеть решения.