Question

如圖所示，用波長(zhǎng)為λ的光照射金屬板N時(shí)，靈敏電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)．在M、N間加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向與兩板平行，調(diào)整M、N間的距離d，電流表指針恰好不偏轉(zhuǎn)．設(shè)光電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，普朗克常量為h，真空中光速為c．求該金屬的逸出功．

Answer 1

分析：當(dāng)最大初動(dòng)能的光電子沿平行于N板的方向進(jìn)入磁場(chǎng)，恰好碰不到M板，此時(shí)電流表恰好不偏轉(zhuǎn)，求出電子的圓周運(yùn)動(dòng)的半徑，根據(jù)洛倫茲力提供向心力，求出電子的最大速度，從而得出最大動(dòng)能，根據(jù)光電效應(yīng)方程求出逸出功．

解答：解：由題意知，當(dāng)電流表中恰無電流時(shí)，一定是具有最大初動(dòng)能的光電子沿平行于N板的方向進(jìn)入磁場(chǎng)，恰好碰不到M板，即：R=

d

2

．
由：evB=m

v2

R

解得；v=

eBR

m

=

eBd

2m

．
EK=

1

2

mv2=

e2B2d2

8m

根據(jù)光電效應(yīng)方程：EKM=h

c

λ

-W0
解得：W0=h

c

λ

-

e2B2d2

8m

．
答：金屬的逸出功為h

c

λ

-

e2B2d2

8m

．

點(diǎn)評(píng)：本題是磁場(chǎng)知識(shí)與光電效應(yīng)的綜合，解決本題的難點(diǎn)是找出電流恰好為零時(shí)的臨界狀態(tài)，即最大初動(dòng)能的電子恰好達(dá)不到M板．