如图所示,真空中金属板M、N相距为d,当N板用波长为λ的光照射时,电路中的电流恒为I.设电子的电荷量为e,质量为m,真空
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解题思路:(1)根据电流的定义列式求解即可;

(2)根据电子做匀速圆周运动,只要平行于N板且动能最大的电子不能到达M板,则其它方向动能无论多大的电子均不能到达M板;根据牛顿第二定律和爱因斯坦光电效应方程列式求解.

(1)设每秒到达M板的电子数为n,由电流强度的定义,有

I=ne

故n=[I/e]

(2)根据光电效应的原理,从N板逸出的光电子的动能和速度方向各不相同,加上磁场后,只要平行于N板且动能最大的电子不能到达M板,则其它方向,动能无论多大的电子均不能到达M板,此时,电路中电流恰好为零.设具有最大初动能的电子速率为v,由牛顿第二定律,有:

evB=m

v2

1

2d

得:v=

eBd

2m

故电子的最大初动能:

Ekm=

1

2mv2=

e2B2d2

8m

根据爱因斯坦光电效应方程,设N板的逸出功为W,有:

h[c/λ]=W+Ekm

解得:

W=h

c

λ−Ekm=[hc/λ−

e2B2d2

8m]

答:(1)求每秒到达M板的电子数为[I/e].

(2)从N板逸出光电子的最大初动能为

e2B2d2

8m,N板的逸出功为[hc/λ−

e2B2d2

8m].

点评:

本题考点: 带电粒子在匀强电场中的运动;匀强电场中电势差和电场强度的关系.

考点点评: 本题考查动能定理、光电效应方程及牛顿第二定律的应用,掌握几何关系的运用.