题目内容
如图所示为光电管产生的光电子进行比荷测定的原理装置图。光电管中两块平行金属板间距离为d，其中N为锌板，受紫外线照射后激发出不同方向的光电子。开关S闭合，电流表A有读数，若调节变阻器R，逐渐增大极板间的电压，A表读数逐渐减小，当电压表示数为U时，A表读数恰好为零；断开S，在极板间加上垂直纸面的匀强磁场，当磁感应强度为B时，A表读数也恰好为零。
⑴ 若所加紫外线的波长为λ，则锌金属的逸出功为多大？
⑵ 求光电子的比荷
为多大？
【答案】
解析：⑴ 设光电子的最大初动能为
，根据动能定理有：
①
又由光电效应方程得：
②
③
联立①、②、③解得
④
⑵ 具有最大初动能的光电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，其轨道半径r为
时恰好无光电子到达M板，即
⑤
由牛顿第二定律得
⑥
联立①、⑤、⑥得
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⑵ 求光电子的比荷
为多大？
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