如图所示,金属极板M 受到紫外线照射会逸出光电子,最大速率…——2024 高考物理第 11 题答案解析

2024_浙江卷

2024 浙江 第 11 题 单选题 区分题
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11. 如图所示,金属极板M 受到紫外线照射会逸出光电子,最大速率为 $\nu _ { \mathrm { { m } } }$ 。正对M 放置一金属网N,在M<sub>、</sub> N 之间加恒定电压 $U _ { \circ }$ 。已知M<sub>、</sub> N 间距为d(远小于板长),电子的质量为m,电荷量为e,则(  )

A. M N 间距离增大时电子到达N 的动能也增大
B. 只有沿x方向逸出的电子到达N 时才有最大动能 $\frac { 1 } { 2 } m \nu _ { \mathrm { { m } } } ^ { 2 } + e U$
C. 电子从M 到N 过程中y方向位移大小最大为 $\nu _ { \mathrm { { m } } } d \sqrt { \frac { 2 m } { e U } }$
D. M N 间加反向电压 $\frac { m \nu _ { \mathrm { m } } ^ { 2 } } { 4 e }$ 时电流表示数恰好为零
参考答案

C

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【答案】C

【解析】

【详解】AB.根据动能定理,从金属板M 上逸出的光电子到到达N 板时

$$ e U = E _ {k m} - \frac {1}{2} m v _ {\mathrm{m}} ^ {2} $$

则到达N 板时的动能为

$$ E _ {k m} = e U + \frac {1}{2} m v _ {\mathrm{m}} ^ {2} $$

与两极板间距无关,与电子从金属板中逸出的方向无关,选项AB 错误;

C.平行极板M 射出的电子到达N 板时在y方向的位移最大,则电子从M 到N 过程中y方向最大位移为

$$ y = v _ {\mathrm{m}} t $$

$$ d = \frac {1}{2} \frac {U e}{d m} t ^ {2} $$

解得

$$ y = v _ {\mathrm{m}} d \sqrt {\frac {2 m}{e U}} $$

选项 C 正确;

D.M<sub>、</sub> N 间加反向电压电流表示数恰好 零时,则为

$$ e U _ {c} = \frac {1}{2} m v _ {\mathrm{m}} ^ {2} $$

解得

$$ U _ {c} = \frac {m v _ {\mathrm{m}} ^ {2}}{2 e} $$

选项 D 错误<sub>。</sub>

故选 C。

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