(1)给光电管两极加上电压,求阴极表面逸出的电子的最大初速度和到达阳极的电子的最大动能.
(2)图()是小明画出的光电管横截面示意图,他撤去光电管两极的电压,在半径为的半圆平面内加一垂直截面向外的匀强磁场,只考虑电子在截面内的运动.
(Ⅰ)研究发现,要使电子能运动到阳极处,逸出时的速度必须大于,求所加磁场的磁感应强度值;
(Ⅱ)进一步研究表明,阴阳两极没有同轴会造成到达阳极的光电子数目不同,小明拿到一个“次品”,其阳极比正常圆心位置向右偏离了,假设光电子从阴极表面均匀逸出,且只考虑速度为的光电子,则此情况下到达阳极的光电子数是正常情况的百分之几?(可能用到的三角函数 ,)
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(1)粒子的初速度大小;
(2)粒子从O点运动到弧cd经历的时间t;
(3)若III区域中也存在垂直坐标平面的匀强磁场,为使粒子不能从弧ef上射出磁场,求磁感应强度B满足的条件.
(1)粒子进入电场时的速度大小。
(2)粒子进入磁场时的速度大小。
(3)点的纵坐标及磁感应强度大小。
(1)求电场强度的大小和方向;
(2)若仅撤去磁场,带电粒子仍从O点以相同的速度射入,经时间恰从半圆形区域的边界射出,求粒子运动加速度的大小;
(3)若仅撤去电场,带电粒子仍从O点射入,改变粒子进入磁场的速度,使得带电粒子在磁场的圆周运动的轨道半径为,求粒子在磁场中运动的时间。(注:(2)、(3)两问结果均用R、表示)
【推荐1】研究光电效应的装置如甲图所示,该装置可用于分析光子的信息。在xOy平面(纸面)内,垂直纸面的金属薄板M、N与y轴平行放置,板N中间有一小孔,坐标为。第一象限存在垂直向里的匀强磁场,x轴处有小孔,平行板电容器A,K的上极板与x轴紧靠且平行,其长度为L,板间距为,A板中央小孔与对齐,K板连接电流表后接地。在入射光的照射下,质量为m,电荷量为e的电子从M板逸出后经极板电压加速从点持续不断进入磁场,速度大小在与之间,已知速度为的电子经磁场偏转后恰能垂直x轴射入点,板M的逸出功为W,普朗克常量为h。忽略电子之间的相互作用,电子到达边界或极板立即吸收并导走。
(1)求逸出光电子的最大初动能和入射光的频率;
(2)求匀强磁场的磁感应强度大小和所有能到达x轴上的电子在磁场中运动的最短时间;
(3)时,求到达K板最左端的电子刚从板M逸出时速度的大小及与x轴的夹角;
(4)若在小孔处增加一特殊装置,可使进入的电子沿各方向均匀分布在与轴成0~90°范围内,速率在与之间。监测发现每秒钟有n个电子通过小孔,调节加载在k与A板之间的电压,试在乙图中大致画出流过电流表的电流i随变化的关系曲线。标出相关数据,写出必要的计算过程。
(1)金属棒上逸出的光电子的最大初动能;
(2)沿轴正方向逸出的光电子打中荧光屏时坐标最大值;
(3)光电子从金属棒逸出至打到荧光屏的最短时间;
(4)荧光屏上有光电子打到的区域面积。
(1)金属K的极限频率;
(2)当电源提供正向电压时(如图乙所示),K、A之间的电场可看做匀强电场,为使从电极K中心逸出的光电子都能到达电极A,正向电压为多大?
(3)假设在(2)的正向电压下,近似认为每个电子都以最大速度垂直打在电极A上,电子打在电极A上的速度瞬间变为0,电流表的示数为i,则单位时间内电极A受到的冲量是多大?