题目内容
如图所示,相距为d的A、B两平行金属板足够大,板间电压恒为U,有一波长为λ的细激光束照射到B板中央,使B板发生光电效应.已知普朗克恒量为h,金属板B的逸出功为W,电子质量为m,电荷量e,求:(1)从B板运动到A板所需时间最短的光电子,到达A板时的动能;
(2)光电子从B板运动到A板时所需的最长时间.
【答案】分析:(1)根据爱因斯坦光电效应方程与动能定理,与公式
相结合从而即可求解;
(2)由运动学公式,结合之前的结论,从而即可求解.
解答:解:(1)根据爱因斯坦光电效应方程 EK=hv-W …①
光子的频率:
…②
所以,光电子的最大初动能:
…③
能以最短时间到达A板的光电子,是初动能最大且垂直于板面离开B板的电子,设到达A板时的动能为EK1,
由动能定理:eU=EK1-EK…④
所以:
…⑤
(2)能以最长时间到达A板的光电子,是离开B板时的初速度为零或运动方向平行于B板的光的电子.
∵d=
at2=
…⑥
∴t=d
…⑦
答:(1)从B板运动到A板所需时间最短的光电子,到达A板时的动能
;
(2)光电子从B板运动到A板时所需的最长时间t=d
.
点评:考查爱因斯坦光电效应方程与动能定理的应用,掌握
与运动学公式在题中的运用.
(2)由运动学公式,结合之前的结论,从而即可求解.
解答:解:(1)根据爱因斯坦光电效应方程 EK=hv-W …①
光子的频率:
所以,光电子的最大初动能:
能以最短时间到达A板的光电子,是初动能最大且垂直于板面离开B板的电子,设到达A板时的动能为EK1,
由动能定理:eU=EK1-EK…④
所以:
(2)能以最长时间到达A板的光电子,是离开B板时的初速度为零或运动方向平行于B板的光的电子.
∵d=
∴t=d
答:(1)从B板运动到A板所需时间最短的光电子,到达A板时的动能
(2)光电子从B板运动到A板时所需的最长时间t=d
点评:考查爱因斯坦光电效应方程与动能定理的应用,掌握
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