Giải bài tập SGK Bài 31 Vật lý 12 Cơ bản & Nâng cao

Chất quang dẫn là gì?

Hiện tượng quang điện trong là gì? Giải thích tính quang dẫn của một chất.

Trình bày cấu tạo và hoạt động của một pin quang điện.

Hãy ghép nửa câu ở phần trên với nửa câu ở phần dưới để thành một câu có nội dung đúng.

A. pin hóa học...

B. Pin nhiệt điện...

C. Pin quang điện....

a) ... hoạt động dựa vào hiện tượng quang điện trong xảy ra bên cạnh một lớp chặn.

b) ... hoạt động dựa vào sự hình thành các hiệu điện thế điện hóa ở hai điện cực.

c) ... hoạt động dựa vào sự hình thành hiệu điện thế khi các êlectron tự do khuếch tán từ đầu nóng sàn đầu lạnh của một dây kim loại.

Điện trở của một quang điện trở có đặc điểm nào dưới đây?

A. Có giá trị rất lớn.

B. Có giá trị rất nhỏ.

C. Có giá trị không đổi.

D. Có giá trị thay đổi được.

Suất điện động của một pin quang điện có đặc điểm nào dưới đây?

A. Có giá trị rất lớn.

B. Có giá trị rất nhỏ.

C. Có giá trị không đổi, không phụ thuộc điều kiện bên ngoài. 

D. Chỉ xuất hiện khi pin được chiếu sáng.

Hãy chọn phát biểu đúng.

Hiện tượng quang dẫn là hiện tượng ?

A. dẫn sóng ánh sáng bằng cáp quang.

B. tăng nhiệt độ của một chất khi bị chiếu sáng.

C. giảm điện trở của một chất khi bị chiếu.

D. thay đổi màu của một chất khi bị chiếu sáng.

Hãy chọn phát biểu đúng.

Hiện tượng quang điện trong là hiện tượng

A. bứt êlectron ra khỏi bề mặt kim loại khi bị chiếu sáng.

B. giải phóng êlectron khỏi mối liên kết trong chất bán dẫn khi bị chiếu sáng.

C. giải phóng êlectron khỏi kim loại bằng cách đốt nóng.

D. giải phóng êỉectron khỏi một chất bằng cách bắn phá ion.

Hãy chọn phát biểu đúng.

Có thể giải thích tính quang dẫn bằng thuyết

A. êlectron cổ điển.       

B. sóng ánh sáng.

C. phôtôn.       

D. động học phân tử.

Quang điện trở hoạt động dựa vào nguyên tắc nào ?

A. Hiện tượng nhiệt điện

B. Hiện tượng quang điện

C. Hiện tượng quang điện trong.

D. Sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ.

Pin quang điện hoạt động dựa vào những nguyên tắc nào ?

A. Sự tạo thành hiệu điện thế điện hoá ở hai điện cực.

B. Sự tạo thành hiệu điện thế giữa hai đầu nóng lạnh khác nhau của một dây kim loại.

C. Hiện tượng quang điện trong - xảy ra bên cạnh một lớp chặn.

D. Sư tạo thành hiệu điện thế tiếp xúc giữa hai kim loại.

Đồ thị nào ở Hình 31.1 có thể là đồ thị U = f(I) của một quang điện trở dưới chế độ rọi sáng không đổi ?

I: cường độ dòng điện chạy qua quang điện trở.

U: hiệu điện thế giữa hai đầu quang điện trở.

A. Đồ thị a.       

B. Đồ thị b.

C. Đồ thị c       

D. Đồ thị d.

Dụng cụ nào dưới đây không làm bằng chất bán dẫn ?

A. Điôt chỉnh lưu.       

B. Cặp nhiệt điện.

C. Quang điên trở.       

D. Pin quang điện.

Trong dụng cụ nào dưới đây không có các lớp tiếp xúc ?

A. Điôt chỉnh lưu.       

B. Cặp nhiệt điện.

C. Quang điện trở.       

D. Pin quang điện.

Các kí hiệu trong sơ đồ ở Hình 31.2 như sau : (1) Đèn ; (2) Chùm sáng ; (3) Quang điện trở ; (4) Rơle điện từ ; (5) Còi báo động.

Rơle điện từ dùng để đóng, ngắt khoá K. Nó chỉ hoạt động được khi cường độ dòng điện qua nó đủ lớn.

Chọn phương án đúng.

A. Đèn 1 tắt thì còi báo động không kêu.

B. Rơle 4 hút khoá K thì còi báo động kêu.

C. Còi báo động chỉ kêu khi có chùm sáng 2 chiếu vào quang điện trở 3.

D. Còi báo động chỉ kêu khi chùm sáng 2 bị chắn.

Trong sơ đồ ở Hình 31.3 thì : 1 là chùm sáng ; 2 là quang điện trở ; A là ampe kế; V là vôn kế.

Số chỉ của ampe kế và vôn kế sẽ thay đổi như thế nào, nếu tắt chùm ánh sáng 1?  

A. Số chỉ của cả ampe kế và vôn kế đều tăng.

B. Số chỉ của cả ampe kế vẩ vôn kế đều giảm.,

C. Số chỉ của ampe kế tăng, của vôn kế giảm.

D. Số chỉ của ampe kế giảm, của vôn kế tăng.

Hình 31.4 biểu diễn dạng của đồ thị U = f(I) của các pin quang điện dưới chế độ rọi sáng nhất định.

U : hiệu điện thế giữa hai đầu pin.

I : cường độ dòng điện chạy qua pin.

Gọi e₁ và r₁ là suất điện động và điện trở trong của pin khi cường độ dòng điện nhỏ : e₂ và r₂ là suất điện động và điện trở trong của pin khi cường độ dòng điện trong mạch rất lớn.

Chọn phương án đúng.

A. e₁ > e₂ ; r₁ > r₂.

B. e₁ > e₂ ; r_{1 <} r₂.

C. e₁ < e₂ ; r₁ > r₂.

D. e₁ < e₂ ; r_{1 <} r₂.

Pin quang điện là nguồn điện trong đó

A. nhiệt năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng.

B. hoá năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng.

C. quang năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng.

D. cơ năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng.

Nguyên tắc hoạt động của quang điện trở dựa vào

A. hiện tượng quang điện trong.

B. hiện tượng tán sắc ánh sáng.

C. hiện tượng phát quang của chất rắn.

D. hiện tượng quang điện ngoài

Một chất quang dẫn có giới hạn quang dẫn là 5μm. Hãy tính năng lượng kích hoạt của chất đó. Lấy h = 6,62.1034 J.s. 

Một mạch điện gồm một bộ pin có suất điện động 12 V và điện trở trong 4 Ω. mắc nối tiếp với một quang điện trở.

a) Khi quang điện trở không được chiếu sáng thì cường độ dòng điện chạy trong mạch chỉ vào khoảng 1,2 μA. Xác định điện trở của quang điện trở ở trong tối.

b) Khi quang điện trở được chiếu sáng thì cường độ dòng điện trong mạch là 0,5 A. Tính điện trở của quang điện trở lúc được chiếu sáng. 

Trên sơ đồ điện ở Hình 31.2, quang điộn trở (3) có điện trở là 3 MΩ khi không được chiếu sáng ; và có điện trở 50 Ω khi có ánh sáng từ ngọn đèn (1) chiếu vào. Các nguồn điện một chiều trong mạch có điện trở trong nhỏ không đáng kể. Tính suất điện động của nguồn nằm trong mạch chứa quang điện trở sao cho nam châm điện có thể hoạt động được khi quang điện trở được chiếu sáng. Biết rằng nam châm điện bắt đầu hút được cần rung K khi cường độ dòng điện qua nó bằng hoặc lớn hơn 30 mA. Điện trở của nam châm điện là 10 Ω. 

Bảng dưới đây cho biết sự phụ thuộc của cường độ dòng điện (I) chạy qua một quang điện trở vào hiệu điện thế (U) đặt vào hai đầu của quang điện trở đó.

a) Hãy vẽ đồ thị U =f(I) của quang điện trở này, nếu cho u biến thiên từ 1,5 V đến 9 V.

b) Tính điện trở của quang điện trở này.

c) Đồ thị này ứng với chế độ được chiếu sáng hay không được chiếu sáng của quang điện trở ? 

Hiện tượng quang dẫn là hiện tượng

    A. Một chất cách điện trở thành dẫn điện khi được chiếu sáng.

    B. Giảm điện trở của một kim loại khi được chiếu sáng.

    C. Giảm điện trở của một chất bán dẫn, khi được chiếu sáng.

    D. Truyền dẫn ánh sáng theo các sợi quang uốn cong một cách bất kì. 

Theo định nghĩa, hiện tượng quang điện trong là:

    A. Hiện tượng quang điện xảy ra ở bên trong một khối kim loại.

    B. Hiện tượng quang điện xảy ra ở bên trong một khối điện môi.

    C. Nguyên nhân sinh ra hiện tượng quang dẫn.

    D. Sự giải phóng các electron liên kết để chúng trở thành electron dẫn nhờ tác dụng của một bức xạ điện từ. 

Pin quang điện là nguồn điện, trong đó

    A. Quang năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng.

    B. Năng lượng mặt trời được biến đổi toàn bộ thành điện năng.

    C. Một tế bào quang điện được dùng làm máy phát điện.

    D. Một quang điện trở, khi được chiếu sáng thì trở thành một máy phát điện.