Một mạch điện gồm một quang điện trở mắc nối tiếp với một bóng đèn Đ (3 V−3 W) rồi

Câu hỏi số 567343:

Vận dụng

Một mạch điện gồm một quang điện trở mắc nối tiếp với một bóng đèn Đ (3 V−3 W) rồi nối với nguồn điện có suất điện động E = 6 V, điện trở trong \(r = 0,5\Omega \). Khi dùng một nguồn hồng ngoại có công suất P phát ra ánh sáng có bước sóng \(0,8\mu m\) chiếu vào quang trở thì bóng đèn sáng bình thường. Coi toàn bộ các hạt điện tích sinh ra đều tham gia vào quá trình tải điện. Hiệu suất lượng tử là tỉ số giữa số electron liên kết được giải phóng thành electron dẫn và số photon chiếu tới. Hiệu suất lượng tử của quá trình trên là 1,3%. Công suất của nguồn sáng P có giá trị gần đúng là

A. 20 W.

B. 30 W.

C. 50 W.

D. 60 W.

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:567343

Phương pháp giải

Năng lượng lượng tử: \(\varepsilon = \dfrac{{hc}}{\lambda }\)

Cường độ dòng điện định mức của bóng đèn: \({I_{dm}} = \dfrac{{{P_{dm}}}}{{{U_{dm}}}}\)

Cường độ dòng điện khi electron được giải phóng khỏi mối liên kết: \(I = \dfrac{q}{t} = \dfrac{{2n\left| e \right|}}{t}\)

Giải chi tiết

Đèn sáng bình thường → cường độ dòng điện trong mạch điện là:

\(I = {I_{dm}} = \dfrac{{{P_{dm}}}}{{{U_{dm}}}} = \dfrac{3}{3} = 1\,\,\left( A \right)\)

Lại có: \(I = \dfrac{q}{t} = \dfrac{{2n\left| e \right|}}{t} \Rightarrow n = \dfrac{{It}}{{2\left| e \right|}}\)

Hiệu suất lượng tử là:

\(H = \dfrac{n}{N} = 1,3\% \Rightarrow N = \dfrac{n}{{0,013}} = \dfrac{{It}}{{0,026\left| e \right|}}\)

Năng lượng mỗi photon là:

\(\varepsilon = \dfrac{{hc}}{\lambda } = \dfrac{{6,{{625.10}^{ - 34}}{{.3.10}^8}}}{{0,{{8.10}^{ - 6}}}} \approx 2,{48.10^{ - 9}}\,\,\left( J \right)\)

Công suất của nguồn sáng là:

\(\begin{array}{l}P = \dfrac{A}{t} = \dfrac{{N\varepsilon }}{t} = \dfrac{{It\varepsilon }}{{0,026\left| e \right|t}} = \dfrac{{I\varepsilon }}{{0,026\left| e \right|}}\\ \Rightarrow P = \dfrac{{1.2,{{48.10}^{ - 19}}}}{{0,026.1,{{6.10}^{ - 19}}}} \approx 60\,\,\left( {\rm{W}} \right)\end{array}\)

Đáp án cần chọn là: D

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.