- Взаимосвязь массы и энергии
- Задача № 1
- Задача № 2
- Задача № 3
- Закон радиоактивного распада
- Квантовая физика (разбор заданий егэ) | учебно-методический материал по физике (11 класс): | образовательная социальная сеть
- Радиоактивный распад
- Реакции деления и синтеза
- Рентгеновские лучи
- Решу егэ
- Строение ядра
- Ядерные реакции
Взаимосвязь массы и энергии
11.5.1 Во сколько раз масса частицы, движущейся со скоростью, равной 0,8 скорости света11.5.2 На сколько увеличится масса тела, если дополнительно сообщить ему 9*10^12 Дж энергии?11.5.3 Определить массу электрона, если он движется со скоростью, равной 50% скорости света11.5.
4 Частица движется со скоростью 0,75 скорости света для неподвижного наблюдателя11.5.5 Определить скорость частицы, при движении с которой её динамическая масса превышает11.5.6 Тело с массой покоя 1 кг движется со скоростью 2*10^8 м/с.
Определить массу этого11.5.7 Чему равна скорость протона, движущегося в ускорителе, если его масса в 1,25 раз11.5.8 Во сколько раз масса движущегося электрона v=0,97c больше массы покоя электрона?11.5.9 Каким импульсом обладает электрон при движении со скоростью, равой 0,8 скорости света11.5.
10 Определить импульс электрона, если он движется со скоростью, равной 0,6 скорости света11.5.11 Электрон с массой покоя m_0 движется со скоростью √3/2*c, где c – скорость света11.5.12 Определить энергию покоя частицы с массой 8*10^(-31) кг.11.5.
13 Сколько лет должна гореть 100-ваттная лампочка, чтобы излучить миллиграмм массы?11.5.14 Bo сколько раз полная энергия частица превышает энергию покоя, если ее кинетическая11.5.15 Чему равно отношение скорости частицы к скорости света в вакууме, если ее полная энергия11.5.
16 Какому изменению массы соответствует изменение энергии на 9 Дж?11.5.17 Какому изменению массы соответствует энергия, вырабатываемая за один час электростанцией11.5.18 Какую массу топлива с удельной теплотой сгорания 30 МДж/кг необходимо сжечь, чтобы11.5.
19 Воду массой 1 кг нагрели на 50 К. На сколько при этом увеличилась ее масса?11.5.20 Сколько угля надо сжечь, чтобы получить энергию, эквивалентную атомной энергии 1 г песка?11.5.21 На сколько увеличится масса воды в озере объемом 10^6 м3 при нагревании на 5 C?11.5.
22 На сколько увеличивается масса 1 кг воды, взятой при 20 C, при ее полном испарении?11.5.23 За какое время Солнце потеряет половину своей массы (m0=2*10^30 кг), если ежесекундно11.5.24 При какой скорости кинетическая энергия частицы равна ее энергии покоя?11.5.
25 При какой скорости кинетическая энергия частицы равна 2/3 ее энергии покоя?11.5.26 Электрон, ускоренный электрическим полем, приобрел скорость, при которой его масса11.5.27 Электрон приобрел скорость, равную 0,98 скорости света.
Найти кинетическую энергию11.5.28 Масса движущегося электрона в 11 раз больше его массы покоя. Определить кинетическую11.5.29 Какую ускоряющую разность потенциалов должен пройти первоначально покоящийся11.5.
30 Определить отношение энергии покоя к кинетической энергии частицы, если ее скорость11.5.31 Полная энергия релятивистской частицы в 10 раз больше ее энергии покоя. Найти скорость11.5.32 При какой скорости движения кинетическая энергия частицы вдвое больше ее энергии
Задача № 1
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.
Решение
Энергия падающего фотона затрачивается на преодоление работы выхода и увеличение кинетической энергии фотоэлектрона по формуле:
Где:
Откуда максимальная скорость, которую могут иметь фотоэлектроны, получим из выражения:
Подставим числовые значения, получим:
Ответ: 680 км/с.
Задача № 2
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.
Решение
При длине волны, равной красной границе фотоэффекта, энергия волны равна работе выходе из металла. Следовательно:
Откуда:
Екин = 
Подставим числовые значения, получим:
Екин =
Ответ: 2.
Задача № 3
Какова длина волны света, выбивающего из металлической пластинки фотоэлектроны, максимальная кинетическая энергия которых составляет 25% от работы выхода электронов из этого металла? Красная граница фотоэффекта для данного металла соответствует длине волны 500 нм. Ответ приведите в нм, округлив до целых.
Решение
При длине волны, равной красной границе фотоэффекта, энергия волны равна работе выходе из металла. Следовательно:
Откуда:
λ = Авых ·
Подставим числовые значения, получим:
λ = 500 ·
Ответ: 400.
Закон радиоактивного распада
11.8.1 Через какое время распадается 80% атомов радиоактивного изотопа хрома 24Cr5111.8.2 За какое время в препарате, содержащем 4*10^9 ядер с периодом полураспада 100 лет11.8.3 Сколько атомов полония распадается за сутки из 10^6 атомов, если период полураспада11.8.
4 Имеется 10^10 атомов радия. Сколько атомов останется спустя 3200 лет, если период11.8.5 Чему равен период полураспада, если за 4800 лет число нераспавшихся ядер составило11.8.6 Сколько процентов радиоактивных ядер кобальта останется через 30 дней, если период11.8.
7 Период полураспада радия 1600 лет. Через какое время число атомов уменьшится в четыре11.8.8 Радиоактивный изотоп 6C14 в старом куске дерева составляет 0,125 массы этого изотопа11.8.9 Имеется 8 кг радиоактивного цезия.
Определить массу нераспавшегося цезия после 135 лет11.8.10 За четверо суток масса радиоактивного элемента уменьшилась в два раза. Определите11.8.11 Имелось некоторое количество радиоактивного серебра. Масса радиоактивного серебра11.8.
12 Какая доля радиоактивных ядер некоторого элемента распадается за время, равное11.8.13 Имеется 10^6 атомов радиоактивного изотопа с периодом полураспада 10 мин. Сколько11.8.14 Радиоактивный натрий 11Na24 распадается, выбрасывая бета-частицу.
Период полураспада11.8.15 Какая часть атомов радиоактивного кобальта 27Co58 распадается за 18 суток, если период11.8.16 Некий радиоактивный препарат имеет период полураспада T с. Через какое время11.8.17 За 10 суток из 1000 ядер радиоактивного изотопа распалось 750 ядер.
Найти период11.8.18 Имеется 4 г радиоактивного кобальта. Сколько граммов кобальта распадается за 216 суток11.8.19 В калориметр с теплоемкостью 100 Дж/К помещен изотоп кобальта Co61 массой 10 мг11.8.20 Препарат 84Po210 массой 1 мг помещен в калориметр с теплоемкостью 8 Дж/К. После
Квантовая физика (разбор заданий егэ) | учебно-методический материал по физике (11 класс): | образовательная социальная сеть
C 1
Лазер мощностью 1 мВт генерирует монохроматическое излучение с длиной волны 0,6 мкм. За какое время лазер испускает фотоны, суммарная масса которых равна массе покоя электрона? Ответ выразить в пс.
Дано:
Решение:
Ответ:
C 2
Работа выхода электрона из металла равна 6,6∙ Дж. Определить частоту света, вырывающего с поверхности этого металла электроны, полностью задерживающиеся разностью потенциалов 5 В. Ответ выразить в ПГц.
Дано:
Кл
Решение:
Ответ:
C 3
Определить максимальную кинетическую энергию электронов, вылетающих из металла при его освещенности светом с длинной волны 0,345 мкм. Работа выхода из этого металла равна 2,45 эВ. Ответ выразить в эВ.
Дано:
Решение:
В данном случае удобнее решать в эВ:
Ответ:
C 4
Красная граница фотоэффекта равна 275 нм. Найти максимальную скорость электронов, вырываемых из этого металла светом с длинной волны 1,8∙м. Ответ выразить в км/с.
Дано:
Решение:
Ответ:
C 5
Красная граница фотоэффекта для металла равна 6,2∙см. Найти величину запирающего напряжения для электронов при освещении этого металла светом с длиной волны 330 нм.
Дано:
Решение:
Ответ:
C 6
Участок стены площадью 1 освещается светом с длиной волны 3,31∙
м. Все попадающее излучение полностью поглощается, конкретно — ежесекундно поглощается
квантов света. Каково давление, оказываемое светом на стену? Свет падает перпендикулярно поверхности стены. Ответ выразить в мПа.
Дано:
Решение:
Ответ: 2 мПа
C 7
Электрон разогнали из состояния покоя в электрическом поле при напряжении 100 В. Чему равна длина волны де Бройля? Ответ выразить в пм.
Дано:
Решение:
Ответ:
C 8
Уровни энергии электрона в атоме углерода определяются по формуле эВ. При переходе атома из состояния
в состояние
атом испускает фотон. Попав на поверхность фотокатода, фотон выбивает фотоэлектрон. Частота света, соответствующая красной границе фотоэффекта для материала поверхности фотокатода 6∙
Гц. Чему равна максимально возможная скорость фотоэлектрона? Ответ выразить в км/с.
Дано:
Решение:
Ответ:
C 9
Уровни энергии электрона в атоме углерода определяются по формуле эВ. При переходе атома из состояния
в состояние
атом испускает фотон. Попав на поверхность фотокатода, фотон выбивает фотоэлектрон. Длина волны света, соответствующая красной границе фотоэффекта для материала поверхности фотокатода равна 300 нм. Чему равен максимальный возможный импульс фотоэлектрона? Полученный ответ умножить на
Дано:
Решение:
Ответ: 133
C 10
На рисунке представлены несколько энергетических уровней электронной оболочки атома. Какова максимальная длина волны фотонов, излучаемых и поглощаемых атомом при ЛЮБЫХ ВОЗМОЖНЫХ переходах между уровнями
если
Ответ выразить в мкм.
Дано:
Решение:
Ответ:
Радиоактивный распад
11.7.1 Во что превращается изотоп тория 90Th234, претерпевающий три альфа-распада?11.7.2 Какой элемент образуется из 92U238 после одного альфа- и двух бета-распадов?11.7.3 Какой изотоп образуется из радиоактивного изотопа 51Sb133 после четырех бета-распадов?11.7.
4 Сколько нейтронов содержится в ядре некоторого радиоактивного элемента, если после11.7.5 Какой изотоп образуется из радиоактивного изотопа лития 3Li8 после одного альфа-распада11.7.6 На сколько уменьшится число нуклонов в ядре радиоактивного элемента после пяти11.7.
7 Какой элемент образуется из 92U238 после альфа-распада и двух бета-распадов?11.7.8 Ядро изотопа 83Bi211 получилось из другого ядра после одного альфа- и одного бета-распадов11.7.9 Какая частица образуется из радиоактивного изотопа 3Li8 после одного альфа-распада и11.7.
10 Сколько нейтронов содержит ядро, получившееся из изотопа 81Tl210 после трех11.7.11 Атомное ядро захватывает нейтрон и при этом испускает гамма-квант. На сколько единиц11.7.12 Радиоактивный атом 90Th232 превратился в атом 83Bi212.
Сколько при этом произошло11.7.13 Сколько альфа-распадов испытывает радиоактивное ядро 92U236, превращаясь11.7.14 Ядро урана 92U238 после нескольких альфа- и бета-распадов превратилось в изотоп11.7.15 Изотоп радия 88Ra226 превращается в изотоп свинца 82Pb206 путем нескольких11.7.
Реакции деления и синтеза
11.10.1 При делении одного ядра изотопа урана-235 освобождается 200 МэВ энергии. Определить11.10.2 Сколько ядер 92U235 должно делиться в 1 с, чтобы мощность ядерного реактора была11.10.3 При делении одного ядра изотопа 92U235 освобождается 200 МэВ энергии.
Определить11.10.4 При реакции деления ядер урана-235 выделилось 1,204*10^26 МэВ энергии. Определить11.10.5 При делении одного ядра изотопа 92U235 освобождается 200 МэВ энергии. Какое количество11.10.6 В процессе деления ядро атома распадается на две части, общая масса покоя которых11.10.
7 Атомная станция мощностью 1000 МВт имеет КПД 20%. Определите массу расходуемого11.10.8 Сколько урана с молярной массой 0,238 кг/моль расщепляется в ходе суточной работы11.10.9 В процессе ядерного синтеза 50000 кг водорода превратилась в 49644 кг гелия.
Найти11.10.10 Какая энергия выделяется при термоядерной реакции 1H2 1H3 -> 2He4 0n1? Дефект11.10.11 При делении одного ядра урана 92U235 выделяется 3,2*10^(-11) Дж энергии. Атомная11.10.12 Какую энергию можно получить в реакции деления 1 г урана 92U235, если при делении
Рентгеновские лучи
11.3.1 Какое напряжение подано на анод рентгеновской трубки, если максимальная частота фотонов11.3.2 Найти длину волны рентгеновских лучей, если их частота равна 3*10^12 МГц11.3.3 Под каким напряжением работает рентгеновская трубка, если минимальная длина волны11.3.4 Рентгеновская трубка, работающая под напряжением 50 кВ и потребляющая ток 1 мА
Решу егэ
Добрый день!
Теперь уже я не понимаю, о чем Вы говорите 🙂
Давайте еще раз, Ваша формула из учебника: 
, — это формула, определяющая задерживающий потенциал, то есть какое электрическое поле надо создать, чтобы в нем электроны, вылетающие при фотоэффекте, полностью тормозились, не долетая до противоположного электрода в вакуумной трубке (по сути, чтобы вся их кинетическая энергия переходила в потенциальную энергию заряда в электрическом поле). Условно, полярность электродов такая, что свет светит в положительный электрод, а электроны, вылетающие из него, пытаются долететь до отрицательного электрода.
В данной задаче все наоборот, полярность электродов другая. Электроны летят от отрицательного электрода к положительному, при этом они, естественно, ускоряются. Электрическое поле совершает работу 
и она добавляется к механической энергии электронов. Их новая энергия становится равной 
. А дальше просто начинается алгебра. Кинетическая энергия фотоэлектронов выражается из уравнения Эйнштейна: 
и подставляется в энергию электронов после разгона: 
. Далее используется тот факт, что конечная энергия электронов в 2 раза больше энергии налетающих фотонов. Следовательно:
.
Вот и все!
Строение ядра
11.6.1 Сколько нейтронов в ядре железа 26Fe55?11.6.2 На сколько отличаются количества нейтронов в ядрах урана 92U238 и нептуния 93Ne237?11.6.3 Атом лития содержит 3 электрона, 3 протона, 4 нейтрона. Чему равно массовое число ядра11.6.
4 Сколько нейтронов содержит изотоп урана 92U238?11.6.5 Каков состав изотопа кислорода 18O? (протонов, нейтронов)11.6.6 Сколько нейтронов и протонов содержит ядро фтора 9F19?11.6.7 На сколько больше нейтронов в ядре изотопа хлора (массовое число 37, зарядовое число 17)11.6.
8 Сколько электронов содержится в электронной оболочке нейтрального атома, в атомном11.6.9 Чему равен заряд ядра элемента 47Ag108?11.6.10 Найти заряд ядра изотопа полония 84Po216?11.6.11 Найти сумму зарядов всех электронов в 0,001 моль бора, порядковый номер которого11.6.
12 Определить атомный номер, массовое число и химический символ ядра, которое получится11.6.13 Зарядовое число ядра цинка равно 30. Определить в миллиграммах массу цинка, в которой11.6.14 Протон движется со скоростью 7,7*10^6 м/с.
Ядерные реакции
11.9.1 Допишите ядерную реакцию: 13Al27 γ -> 12Mg26 ?11.9.2 Какое ядро X образуется в результате ядерной реакции 1p1 5B11 -> 2·2α4 X?11.9.3 При бомбардировке изотопа бора 5B10 α-частицами образуется изотоп азота 7N1311.9.
4 Дополните ядерную реакцию 25Mn55 1H1 -> 0n1 ?11.9.5 При захвате нейтрона ядром 13Al27 образуется радиоактивный изотоп натрия 11Na2411.9.6 Какое ядро X образуется в результате ядерной реакции p 5B11 -> α α X?11.9.
7 При поглощении нейтрона ядром азота 7N14 испускается протон. В ядро какого изотопа11.9.8 При бомбардировке алюминия α-частицами образуется фосфор. Дописать частицу11.9.9 Написать ядерную реакцию, происходящую при бомбардировке 3Li7 протонами11.9.
10 При бомбардировке азота с атомной массой 14 протонами образуются ядра кислорода11.9.11 Дописать ядерную реакцию превращения 92U238 в плутоний 94Pu239 при захвате быстрого11.9.12 Определите заряд ядра частицы, пропущенной в ядерной реакции 3Li7 ? ->
5B10 0n111.9.13 Определите число нейтронов в конечном продукте ядерной реакции X:11.9.14 Элемент курчатовий Ku получили, облучая плутоний 94Pu242 ядрами неона 10Ne2211.9.15 Найдите массовое число изотопа хлора, полученного в результате реакции11.9.
16 Найдите наименьшую энергию γ-кванта, достаточную для осуществления реакции11.9.17 Элементарная частица π-мезон с массой покоя, равной 264,3 массы электрона11.9.18 Определить энергию, которая выделится при аннигиляции электрона и позитрона
