题目内容
用图4所示电路测定光电子的比荷(电子的电荷量与电子质量的比值)。两块平行金属板M、N相距为d,其中N板受紫外线照射后,将发出沿不同方向运动的光电子,即便是加上反向电压,在电路中也能形成电流,从而引起电流表指针偏转。若逐渐增大极板间的反向电压,可以发现电流逐渐减小,当电压表读数为U时,电流恰好为零。切断开关,在M、N之间加上垂直于纸面的匀强磁场,逐渐增大磁感应强度,也能使电流表读数为零。当磁感应强度为B时,电流为零。已知紫外线的频率为V,电子的电荷量为e,求:
(1)金属板N的逸出功。
(2)光电子的比荷。![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/201408241223332495389.jpg)
(1)金属板N的逸出功。
(2)光电子的比荷。
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/201408241223332495389.jpg)
(1)W=hv-eU(2)![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824122333265553.gif)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824122333265553.gif)
解:(1)设光电子的最大初速度为v,闭合开关s,当光电流恰好为零时,说明具有最大初速度的光电子到达M板速度恰好减为零,由动能定理得
由光电方程得
所以金属板的逸出功为W=hv-eU。
(2)断开开关S,光电流为零时,说明具有最大初速度的光电子做圆周运动半径为
由牛顿第二定律得
所以光电子的比荷为![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824122333265553.gif)
【标签】能量守恒定律在光学中的应用
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824122333281571.gif)
由光电方程得
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824122333296555.gif)
所以金属板的逸出功为W=hv-eU。
(2)断开开关S,光电流为零时,说明具有最大初速度的光电子做圆周运动半径为
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824122333327394.gif)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824122333343504.gif)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824122333265553.gif)
【标签】能量守恒定律在光学中的应用
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
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