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.