如圖所示，真空中金屬板M、N相距為d，當(dāng)N板用波長為λ的光照射時(shí)，電路中的電流恒為I.設(shè)電子的電荷量為e，質(zhì)量為m，真空中光速為c.

（1）求每秒到達(dá)M板的電子數(shù).
（2）當(dāng)垂直于紙面再加一勻強(qiáng)磁場，且磁感應(yīng)強(qiáng)度為B時(shí)，電路中的電流恰好為零，求從N板逸出光電子的最大初動(dòng)能和N板的逸出功.
（1）設(shè)每秒到達(dá)M板的電子數(shù)為n，由電流強(qiáng)度的定義，有
 ①
故②
（2）根據(jù)光電效應(yīng)的原理，從N板逸出的光電子的動(dòng)能和速度方向各不相同，加上磁場后，只要平行于N板且動(dòng)能最大的電子不能到達(dá)M板，則其它方向，動(dòng)能無論多大的電子均不能到達(dá)M板，此時(shí)，電路中電流恰好為零。設(shè)具有最大初動(dòng)能的電子速率為，③
由牛頓第二定律，有④
得：⑤
故，電子的最大初動(dòng)能 ⑥
根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程，設(shè)N板的逸出功為W，有⑦
解得：⑧
評分標(biāo)準(zhǔn)：本題共10分，其中4.7每式2分，其余每式1分。
本題借助光電效應(yīng)模型考查了帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)，電流的概念是單位時(shí)間內(nèi)通過橫截面的電量，根據(jù)洛倫茲力提供向心力可求得電子的動(dòng)能，再由光電效應(yīng)方程求解
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

下列說法中正確的是_____ (選對一個(gè)給3分，選對兩個(gè)給4分，選對3個(gè)給6分，每選錯(cuò)一個(gè)扣3分，最低得分為0分）
A．光電效應(yīng)是原子核吸收光子向外釋放電子的現(xiàn)象
B．盧瑟福通過對α粒子散射實(shí)驗(yàn)的研究，揭示了原子的核式結(jié)構(gòu)
C．235U的半衰期約為7億年，隨地球環(huán)境的變化，半衰期可能變短
D．據(jù)波爾理論知，氫原子輻射出一個(gè)光子后，氫原子的電勢能減小，核外電子的動(dòng)能增大
E．碘131能自發(fā)地進(jìn)行β衰變，衰變后生成的新物質(zhì)原子核比碘131原子核多一個(gè)質(zhì)子而少一個(gè)中子

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

一群氫原子處于量子數(shù)n＝4的能級狀態(tài)，氫原子的能級圖如圖所示，則：

(1)氫原子由量子數(shù)n＝4的能級躍遷到n＝2的能級時(shí)輻射光子的能量是多少電子伏？
(2)用(1)中的光子照射下表中幾種金屬，哪些金屬能發(fā)生光電效應(yīng)？發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，發(fā)射光電子的最大初動(dòng)能是多大？
金屬
銫
鈣
鎂
鈦
逸出功W/eV
1.9
2.7
3.7
4.1

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

(2010年高考四川卷)用波長為2.0×10－7 m的紫外線照射鎢的表面，釋放出來的光電子中最大的動(dòng)能是4.7×10－19 J．由此可知，鎢的極限頻率是(普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，光速c＝3.0×108 m/s，結(jié)果取兩位有效數(shù)字)(　　)
A．5.5×1014HzB．7.9×1014Hz
C．9.8×1014HzD．1.2×1015Hz

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

用紫光照射某金屬恰可發(fā)生光電效應(yīng)，現(xiàn)改用較弱的太陽光照射某金屬，則(　　)
A．可能不發(fā)生光電效應(yīng)B．逸出光電子的時(shí)間明顯變長
C．逸出光電子的最大初動(dòng)能不變D．單位時(shí)間逸出光電子的數(shù)目變小

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

氫原子的能級如圖所示，已知可見光的光子能量范圍約為1.62?3.11eV，則
A．大量處于n=2能級的氫原子向n=2能級躍遷時(shí)，發(fā)出的光具有熒光作用
B．大量氫原子從高能級向n=3能級躍遷時(shí),發(fā)出的光具有顯著的熱效應(yīng)
C．處于n=4能級的一個(gè)氫原子向低能級躍遷時(shí)，可能發(fā)出6種不同頻率的光子
D．大量處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時(shí)，可能發(fā)出3種不同頻率的可見光

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示為X射線管的結(jié)構(gòu)示意圖，E為燈絲電源。要使射線管發(fā)出X射線，須在K、A兩電極間加上幾萬伏的直流高壓，（    ）
A．高壓電源正極應(yīng)接在P點(diǎn)，X射線從K極發(fā)出
B．高壓電源正極應(yīng)接在P點(diǎn)，X射線從極A發(fā)出
C．高壓電源正極應(yīng)接在Q點(diǎn)，X射線從K極發(fā)出
D．高壓電源正極應(yīng)接在Q點(diǎn)，X射線從極A發(fā)出

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

銫的逸出功是3.0×10-19J，用波長為0.59μm的黃光照射銫，電子從銫表明飛出的最大初動(dòng)能為 ___________ J。（普朗克常量h=6.63×10-34J·s）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

（4分）給光電管加上反向電壓可測光電管陰極金屬的極限頻率，若照射光波長為λ，反向加電壓U時(shí)電路中剛好無電流，則該光電管陰極金屬的極限頻率為______________．（真空中光速為c，普朗克常量為h）

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