如图所示是做光电效应实验的装置简图.在抽成真空的足够大的玻璃管内,K为阴极,A为阳极.先在a、b间不接任何电源,用波长λ
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解题思路:(1)根据牛顿第二定律,由洛伦兹力提供向心力,结合动能表达式,即求解光电子的最大初动能EK

(2)依据ε=hν=h[c/λ],结合爱因斯坦光电效应方程W0=hν-Ek,即可求解;

(3)由光电效应方程求解入射单色光的频率.

(1)电子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力为洛伦兹力:m

v2

r=evB

所以有:v=[erB/m]

电子的最大初动能为:Ek=[1/2]mv2=

e2r2B2

2m=

(1.6×10−19)2×(1.88×10−4)2

2×9.1×10−31 J≈4.97×10-16J≈3.1×103eV

(2)入射光子的能量:ε=hν=h[c/λ]=

6.63×10−34×3×108

7.1×10−11×1.6×10−19 eV≈1.75×104eV

根据爱因斯坦光电效应方程得金属的逸出功为:

W0=hν-Ek=1.44×104eV=2.34×10-15J

(3)具有最大初动能的电子刚好不能到达A板,对该电子用动能定理,有:EK=Ue

得最大初动能为200eV

由光电效应方程:EK=hν-W,

得:ν=3.5×1018Hz

答:(1)该光电子的最大初动能3.1×103eV;

(2)金属的逸出功2.34×10-15J;

(3)入射光的频率是3.5×1018Hz.

点评:

本题考点: 光电效应.

考点点评: 本题考查光电效应规律的应用能力,涉及两个过程:一个产生光电效应的过程;一个是电子在电场中减速运动的过程.

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