【高校物理】【光電効果】光電管の陰極にあてる光の強さと振動数を一定にして、陰極に対する陽極の電位Vと流れる光電流Iとの関係を調べると、図のようになった。電気素量をeとし、図中の記号を用いて、次の各問… - 質問解決D.B.(データベース)

【高校物理】【光電効果】光電管の陰極にあてる光の強さと振動数を一定にして、陰極に対する陽極の電位Vと流れる光電流Iとの関係を調べると、図のようになった。電気素量をeとし、図中の記号を用いて、次の各問…

問題文全文(内容文):
光電管の陰極にあてる光の強さと振動数を一定にして、陰極に対する陽極の電位Vと流れる光電流Iとの関係を調べると、図のようになった。電気素量をeとし、図中の記号を用いて、次の各問に答えよ。
(1) 陰極から飛び出す光電子の運動エネルギーの最大値はいくらか。
(2) 電極の金属をより仕事関数が大きいものに変えると、Vmはどのようになるか。
(3) 陰極の金属をもとの金属にもどして、より大きな振動数の光を陰極にあてた。このとき、Vmはどのようになるか。
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単元: #物理#理科(高校生)#原子
教材: #中高教材#セミナー物理基礎・物理
指導講師: 理数個別チャンネル
問題文全文(内容文):
光電管の陰極にあてる光の強さと振動数を一定にして、陰極に対する陽極の電位Vと流れる光電流Iとの関係を調べると、図のようになった。電気素量をeとし、図中の記号を用いて、次の各問に答えよ。
(1) 陰極から飛び出す光電子の運動エネルギーの最大値はいくらか。
(2) 電極の金属をより仕事関数が大きいものに変えると、Vmはどのようになるか。
(3) 陰極の金属をもとの金属にもどして、より大きな振動数の光を陰極にあてた。このとき、Vmはどのようになるか。
投稿日:2025.06.23

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(1)
可変抵抗の抵抗値を$R=10\Omega$に設定する。
スイッチを閉じた瞬間はコンデンサーに電荷は蓄えられていないので、コンデンサーの両端の電位差は$0V$である。
スイッチを閉じた瞬間の回路は⑥と同じ回路とみなせ、スイッチを閉じた瞬間に点$Q$を流れる電流の大きさを有効数字2桁で表すと⑦、⑧$\times 10^{-9}A$である。

(2)
可変抵抗の抵抗値は$R=10\Omega$にしたまま、スイッチを閉じて十分時間が経過すると、コンデンサーに流れ込む電流は0となる。
このとき、動画内図1の点Pを流れる電流の大きさは⑩Aで、コンデンサーに蓄えられた電気量は⑪
Cであった。

⑩と⑪に当てはまるものを動画内の選択肢から選んでください

(3)
スイッチを開いてコンデンサーに蓄えられた電荷を完全に放電させた。
次に、可変抵抗の抵抗値を変え、再びスイッチを入れた。
その後、点$P$を流れる電流はスイッチを入れた直後の値を保持した。
可変抵抗の抵抗値$R$を有効数字2桁で表すと、どのようになるか。
次の式中の空欄⑫~⑭に入れる数字として最も適当なものを、動画内の選択肢から一つずつ選べ。
ただし、同じものを繰り返し選んでもよい。
$R=⑫.⑬ \times 10^{⑭} \Omega$

(4)
導体棒aが動き出した直後に、導体格aに流れる誘導電流は動画内図の㋐の矢印の向きであり、その大きさは㋑である。
㋐と㋑に動画内の選択肢から選んでください

(5)
導体棒aが動き始めると、導体棒bも動き始めた。
このとき、導体棒aとbが磁場から受ける力に関する文として最も適当なものを、動画内の選択肢から一つ選べ。
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