Question

【題目】如圖所示，這是工業(yè)生產(chǎn)中大部分光電控制設(shè)備用到的光控繼電器的示意圖，它由電源、光電管、放電器、電磁繼電器等幾部分組成。其原理是：當(dāng)光照射光電管時(shí)電路中產(chǎn)生光電流，經(jīng)放大器放大的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)使鐵芯M被磁化，將銜鐵N吸住。當(dāng)光照消失時(shí)，電路中電流消失，銜鐵N自動(dòng)離開M。

(1)示意圖中，為了盡可能增大光電流，a端應(yīng)是電源的______極（填“正”或“負(fù)”）。

(2)當(dāng)用綠光照射光電管陰極K時(shí)，可以發(fā)生光電效應(yīng)，則下列說法正確的是_____。

A．增大綠光照射強(qiáng)度，光電子最大初動(dòng)能增大

B．增大綠光照射強(qiáng)度，電路中光電流增大

C．僅改用同等強(qiáng)度的紫光照射，光電子的最大初動(dòng)能不變

D．僅改用同等強(qiáng)度的紫光照射，光電子的最大初動(dòng)能變大

(3)已知用光照強(qiáng)度為Ja的a光和光照強(qiáng)度為Jb的b光照射該光電管，分別產(chǎn)生的光電流I隨電源電壓U的關(guān)系如圖中曲線所示（其中電源按(1)問連接時(shí)電壓為正），且在電源電壓和入射光頻率確定時(shí)，光電流與光照強(qiáng)度成正比。則a光的頻率______b光的頻率（填“大于”“小于”“等于”或“無法比較”）。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，用光照強(qiáng)度為Ja的a光照射該光電管時(shí)，電壓須大于+0.2V，繼電器才能將銜鐵吸附。若用光照強(qiáng)度為Jb的b光照射該光電管，調(diào)整電源電壓，當(dāng)繼電器剛好不能將銜鐵吸附時(shí)，電源電壓為_____V（需指出正負(fù)）；若將電源電壓調(diào)整為+1.6V，用a光照射該光電管，能使繼電器將銜鐵吸附的最小光強(qiáng)為______Ja（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

Answer 1

【答案】正 BD 小于 -0.4 0.78

【解析】

(1)[1]電路中要產(chǎn)生電流，則a端接電源的正極，陰極K發(fā)射電子，電路中產(chǎn)生電流，經(jīng)放大器放大后的電流使電磁鐵M被磁化，將銜鐵N吸��；無光照射光電管時(shí)，電路中無電流，N自動(dòng)離開M。

(2)[2]AB．根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律可知，增大光照強(qiáng)度時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能不變，但光電流增大，故A錯(cuò)誤，B正確；

CD．根據(jù)光電效應(yīng)方程

可知，因?yàn)樽瞎獾念l率大于綠光的頻率，光電子的最大初動(dòng)能增加，故C錯(cuò)誤，D正確。

故選BD。

(3)[3][4][5]根據(jù)光電效應(yīng)方程

由于b光的圖象與橫軸交點(diǎn)在a光的圖象與橫軸交點(diǎn)的左側(cè)，可知a光的反向遏止電壓小于b光的反向遏止電壓，根據(jù)方程得出a光的頻率小于b光的頻率；

由題干圖像可知，用a光照射該光電管，且電源電壓為+0.2V時(shí)，得到此時(shí)的光電流，如果使用b光照射該光電管，要得到相同的光電流，此時(shí)電源電壓為；

根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律，當(dāng)入射光頻率一定時(shí)，光電流強(qiáng)度與光強(qiáng)成正比。根據(jù)題意得，若用光照強(qiáng)度為Ja的a光照射該光電管時(shí)，電壓等于+0.2V，繼電器剛好不能將銜鐵吸附時(shí)，此時(shí)的光電流占11個(gè)小格，當(dāng)電源電壓調(diào)整為+1.6V，此時(shí)的光電流占14個(gè)小格，要使繼電器剛好不能將銜鐵吸附時(shí)，就要降低光強(qiáng)使光電流恢復(fù)到11個(gè)小格，故

根據(jù)光電流與光強(qiáng)成正比，故

解得