波长λ=0.71A的伦琴射线使金箔发射光电子,电子在磁感应强度为B的匀强磁场区域内做最大半径为r的匀速圆周运动,已知rB
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解题思路:电子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力为洛伦兹力,根据爱因斯坦光电效应方程得金属的逸出功,根据德布罗意物质波长公式求波长.

(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v=[erB/m]

电子的最大初动能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

(3)物质波的波长为

λ=[h/mv]=[h/erB]=[6.63×10−34/1.6×10−19×1.88×10−4] m≈2.2×10-11m

答:(1)光电子的最大初动能3.1×103eV;

(2)金属的逸出功1.44×104eV;

(3)该电子的物质波的波长是2.2×10-11m.

点评:

本题考点: 爱因斯坦光电效应方程;光的波粒二象性.

考点点评: 本题是个小型的综合题,考查了洛伦兹力充当向心力,爱因斯坦光电效应方程和物质波.

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