Efeito Fotoelétrico Exercícios Resolvidos Enem PPL 2013
(Enem
PPL 2013) Quando
a luz branca incide em uma superfície metálica, são removidos elétrons desse
material. Esse efeito é utilizado no acendimento automático das luzes nos
postes de iluminação, na abertura automática das portas, no fotômetro
fotográfico e em sistemas de alarme. Esse efeito pode ser usado para fazer a
transformação de energia
a)nuclear
para cinética.
b)elétrica
para radiante.
c)térmica
para química.
d)
radiante para cinética.
e)
potencial para cinética
Exercícios
a) a freqüência f do
fóton incidente que expulsou aquele fóton-elétron;
b) A freqüência para
que ocorra o efeito fotoelétrico;
c) O potencial de
corte.
02. (UFMG) Raios X e ondas de
rádio estão se propagando no vácuo. Os raios X têm comprimento de onda igual a
7,2.10-11 m e as ondas de rádio, comprimento de onda igual
a 3,0m. Sejam Ex a energia dos fótons de raios X, ER
a energia dos fótons da onda de rádio e Vx e VR
respectivamente, os módulos de suas velocidades de propagação. Com base nessas
informações, é correto afirmar que:
a)
Ex > ER e Vx = VR
b)
Ex = ER e Vx = VR
c)
Ex > ER e Vx > VR
d)
Ex = ER e Vx > VR
03. (UFMG-2001) Dois feixes de raios
X, I e II, incidem sobre uma placa de chumbo e soa totalmente absorvidos por
ela. O comprimento de onda do feixe II é três vezes maior que o comprimento de
onda do feixe I. Ao serem absorvidos, um fóton do feixe I transfere à placa de
chumbo uma energia E1 e um fóton do feixe II, uma energia E2.
Considerando-se essas informações, é correto afirmar que:
a)
E2 = 9E1 b)
E2 = 3E1 c)
E2 = E1 d)
E2 = E1
04. (ITA) A tabela abaixo mostra
os níveis de energia de um átomo do elemento X que se encontra no estado
gasoso.
|
E0
|
0
|
|
E1
|
7,0 eV
|
|
E2
|
13,0 eV
|
|
E3
|
17,4 eV
|
|
Ionização
|
21,4 eV
|
Dentro
das possibilidades abaixo, a energia que poderia restar a um elétron com energia
de 15eV, após colidir com um átomo de X, seria de:
a) 0 eV
b) 4,4 eV
c) 16 eV
d) 2,0 eV
e) 14,0 eV
05. (UFRS-2000) Assinale a alternativa
que preenche corretamente a lacuna do parágrafo abaixo.
O
ano de 1900 pode ser considerado o marco inicial de uma revolução ocorrida na
Física do século XX. Naquele ano, Max Planck apresentou um artigo à Sociedade
Alemã de Física, introduzindo a idéia de ..................... da energia, da
qual Einstein se valeu para, em 1905, desenvolver sua teoria sobre o efeito
fotoelétrico.
a)
conservação.
b)
quantização.
c)
transformação.
d)
conversão.
e)
propagação.
06. (UFRS-2001) Considere as seguintes
afirmações sobre o efeito fotoelétrico.
I
– O efeito fotoelétrico consiste na emissão de elétrons por uma superfície
metálica atingida por radiação eletromagnética.
II
– O efeito fotoelétrico pode ser explicado satisfatoriamente com a adoção de um
modelo corpuscular para a luz.
III
– Uma superfície metálica fotossensível somente emite fotoelétrons quando a
freqüência da luz incidente nessa superfície excede um certo valor mínimo, que
depende do metal.
Quais
estão corretas?
a)
Apenas I.
b)
Apenas II.
c)
Apenas I e II.
d)
Apenas I e III.
e)
I, II e III
07. (PUC-MG) O efeito fotoelétrico
consiste:
a) Na existência de elétrons em uma onda
eletromagnética que se propaga em um meio uniforme e contínuo.
b) Na possibilidade de se obter uma foto
do campo elétrico quando esse campo interage com a matéria.
c) Na emissão de elétrons quando uma
onda eletromagnética incide em certas superfícies.
d) No fato de que a corrente elétrica em
metais é formada por fótons de determinada energia.
e) Na idéia de que a matéria é uma forma
de energia, podendo transformar-se em fótons ou em calor.
08. (PUC-MG-2000) I – No efeito
fotoelétrico, para que os elétrons ejetados da superfície metálica tenham maior
energia cinética, basta aplicar luz de maior intensidade a essa superfície.
II
– Segundo a interpretação que Einstein deu ao efeito fotoelétrico, maior
intensidade de luz incidente em uma superfície é equivalente a um maior número
de fótons por unidade de tempo atingindo essa mesma superfície.
III
- A energia de um fóton é inversamente proporcional ao comprimento de onda da
onda eletromagnética que lhe corresponde.
09. (UFJF-2000) No esquema da figura,
está representado o arranjo experimental para observar o efeito fotoelétrico. A
luz incidente entra no tubo de vidro sem ar em seu interior e ilumina a placa
B. As placas metálicas A e B estão conectadas à bateria V. O amperímetro G pode
registrar a intensidade da corrente que percorre o circuito. Podemos variar a
intensidade e a freqüência da luz incidente na placa B. no início da
experiência, usando uma luz de baixa freqüência, a corrente no amperímetro é
nula. Nesse caso, podemos afirmar que:
a)
Aumentando suficientemente a intensidade da luz, surgirá uma corrente no
amperímetro.
b)
Aumentando suficientemente o tempo de incidência da luz, surgirá uma corrente
no amperímetro.
c)
Desligando a bateria V e conectando-a novamente ao circuito com a polaridade
invertida surgirá uma corrente no amperímetro.
d)
Aumentando suficientemente a freqüência da luz, surgirá uma corrente no
amperímetro.
10. (UNIUBE-MG-2000) A idéia de Planck foi
retomada e amplificada em um trabalho de Einstein, publicado em 1905, sobre
EFEITO FOTOELÉTRICO, fenômeno que a Física Clássica não conseguiria descrever
adequadamente, que consiste na retirada de elétrons da superfície de um metal
atingido por
a)
ondas sonoras
b)
ondas eletromagnéticas
c)
ondas mecânicas transversais
d)
ondas mecânicas longitudinais
11. (PUC-MG-2000) O efeito fotoelétrico
é um fenômeno pelo qual:
a)
elétrons são arrancados de certas superfícies quando há incidência de luz sobre
elas.
b)
as lâmpadas incandescentes comuns emitem um brilho forte
c)
as correntes elétricas podem emitir luz
d)
as correntes elétricas podem ser fotografadas
e)
a fissão nuclear pode ser explicada
12. (UFMT-2001) A porta automática de
um shopping center, as calculadoras e relógios que funcionam com energia solar
são recursos tecnológicos utilizados no dia a dia de uma cidade e que envolvem
energia luminosa e cargas elétricas, constituindo o fenômeno físico conhecido
como “Efeito Fotoelétrico”. Sobre esse tema, julgue as afirmativas:
1)
A energia luminosa constitui-se de “pacotes discretos” denominados fótons que
podem ser considerados partículas de energia.
2)
Quando um fóton incide sobre um pedaço de metal e interage com um elétron, este
absorve a energia daquele e pode ser arrancado do metal.
3)
A velocidade dos elétrons que se desprendem do metal devido à incidência da luz
depende da freqüência e da intensidade de luz.
4)
A luz tem natureza dual (onda-partícula), sendo o efeito fotoelétrico uma
manifestação do aspecto corpuscular.
13. (PUC-RS-2001) O dualismo
onda-partícula refere-se a características corpusculares presentes nas ondas
luminosas e a características ondulatórias presentes no comportamento de
partículas, tais como elétrons. A Natureza nos mostra que características
corpusculares e ondulatórias não são antagônicas mas, sim, complementares.
Dentre os fenômenos listados, o único que não está relacionado com o dualismo
onda-partícula é:
a)
o efeito fotoelétrico.
b)
a ionização de átomos pela incidência de luz.
c)
a difração de elétrons.
d)
o rompimento de ligações entre átomos pela incidência de luz.
e)
a propagação, no vácuo, de ondas de rádio de freqüência média.
14. (Uneb – Ba) De acordo com o físico
Max Planck, que introduziu o conceito de energia quantizada, a luz, elemento
imprescindível para o manutenção da vida na Terra, como toda radiação
eletromagnética, é constituída por pacotes de energia denominados:
a)
bárions
b)
dipólos
c)
íons
d)
pulsos
e)
fótons
15. (UFRN) Sendo a energia de um
fóton de luz ultravioleta igual a 6,6.10-19J e a constante de Planck
6,6 . 10-34J.s, a freqüência da luz ultravioleta, em Hz é:
a)
6,6. 10-49
b)
10-34
c)
1015
d)
6,6.1015
e)
6,6.1053
16. (U. Marília-SP) Ao determinarmos o
comprimento de onda de Broglie de um elétron com uma velocidade de 5.107
m/s e uma massa de 9,1.10-31Kg, obtemos: Dado: h = 6,63 . 10-34 J.s
a)
1,46. 10-14m
b)
1,46. 10-60m
c)
1,46. 10-11m
d)
0,146.10 m
e)
1,46. 10-6 m
17. (UFMS_inv_2003) Astronaves, foguetes e
outros veículos espaciais quando estão em órbita, ao redor da Terra, tendem a
ficar eletricamente carregados, devido em parte à perda de elétrons causada
pelo Efeito Fotoelétrico provocado pela radiação solar incidente sobre as suas
superfícies metálicas externas. Considere um veículo espacial revestido
externamente por tungstênio, um metal cuja função trabalho é de 4,5 eV.
Considerando-se a constante de Planck
h = 6,6 x 10-34 J.s e que 1eV=1,6x 10-19 J, é
correto afirmar que
(001)
duplicando-se a intensidade de luz incidente sobre a superfície externa do
veículo, a energia cinética dos fótons arrancados do tungstênio também
duplicará o seu valor.
(002)
o experimento do efeito fotoelétrico comprova a natureza ondulatória da luz.
(004)
a menor freqüência que o fóton incidente deve ter para arrancar elétrons do
tungstênio é de aproximadamente 1,0 x 1015 Hz.
(008)
a energia cinética dos elétrons arrancados do tungstênio depende da energia dos
fótons incidentes e da função trabalho do tungstênio.
(016)
ondas de rádio e TV, ao incidirem sobre uma astronave revestida externamente
por tungstênio, produzirão o efeito fotoelétrico.
GABARITO:
b) 1,04 . 1015 Hz;
c) 4,3 Volts.
03. D
04. D
05. B
06. E
08. I-F; II-C; III-C
09.
D
10.
B
12.
1) V; 2) V; 3) F;
4) V
13.
E
14.
E
16.
“LETRA C”
“LETRA C”
17 . 001. Falsa.
002. Falsa.
004. Verdadeira. E = h.f Þ
4,5.1,6.10-19 = 6,6.10-34.f Þ
f 
1,1.1015 Hz Þ f 1.1015 Hz
1,1.1015 Hz Þ f 1.1015 Hz
008. Verdadeira. Ec = h.f –
w0
016. Falsa. Ondas de rádio e TV Þ f 1.109 Hz.
1.109 Hz.
E = h.f = 6,6.10-34.1.109
Þ E = 6,6.10-25 J.
Como E << 7,2.10-19
J (4,5 eV) Þ Não produzirão o
efeito fotoelétrico.
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