如图所示,真空中金属板M、N相距为d,当N板用波长为λ的光照射时,电路中的电流恒为I.设电子的电荷量为e,质量为m,真空

1个回答

  • 解题思路:(1)根据电流的定义列式求解即可;

    (2)根据电子做匀速圆周运动,只要平行于N板且动能最大的电子不能到达M板,则其它方向动能无论多大的电子均不能到达M板;根据牛顿第二定律和爱因斯坦光电效应方程列式求解.

    (1)设每秒到达M板的电子数为n,由电流强度的定义,有

    I=ne

    故n=[I/e]

    (2)根据光电效应的原理,从N板逸出的光电子的动能和速度方向各不相同,加上磁场后,只要平行于N板且动能最大的电子不能到达M板,则其它方向,动能无论多大的电子均不能到达M板,此时,电路中电流恰好为零.设具有最大初动能的电子速率为v,由牛顿第二定律,有:

    evB=m

    v2

    1

    2d

    得:v=

    eBd

    2m

    故电子的最大初动能:

    Ekm=

    1

    2mv2=

    e2B2d2

    8m

    根据爱因斯坦光电效应方程,设N板的逸出功为W,有:

    h[c/λ]=W+Ekm

    解得:

    W=h

    c

    λ−Ekm=[hc/λ−

    e2B2d2

    8m]

    答:(1)求每秒到达M板的电子数为[I/e].

    (2)从N板逸出光电子的最大初动能为

    e2B2d2

    8m,N板的逸出功为[hc/λ−

    e2B2d2

    8m].

    点评:

    本题考点: 带电粒子在匀强电场中的运动;匀强电场中电势差和电场强度的关系.

    考点点评: 本题考查动能定理、光电效应方程及牛顿第二定律的应用,掌握几何关系的运用.

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