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题目
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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=1.88×10-4m•T.试求:
(1)光电子的最大初动能;
(2)金属的逸出功;
(3)该电子的物质波的波长是多少?
答案
(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3.1×103 eV;
(2)金属的逸出功1.44×104 eV;
(3)该电子的物质波的波长是2.2×10-11 m.
核心考点
试题【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=1.88×10-4m•T.试求:(1)】;主要考察你对光电效应等知识点的理解。[详细]
举一反三
下列关于光电效应的陈述中,正确的是(  )
A.金属的逸出功与入射光的频率成正比
B.光电流强度与入射光强度无关
C.用不可见光照射金属一定比用可见光照同种金属产生的光电子的初动能大
D.对任何一种金属,都有一个“最大波长”,入射光的波长必须小于这个波长才能产生光电效应
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下列关于光电效应的说法正确的是(  )
A.只要入射光的强度足够大,就可以产生光电流
B.光电流的强度与入射光的频率有关,光的频率越大,光电流越大
C.入射光的频率高于极限频率时,光的强度越大,光电流越大
D.入射光的频率高于极限频率时,光的强度越大,产生的光电子的最大初动能越大
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一束绿光照射某金属发生了光电效应,对此,以下说法中正确的是(  )
A.若增加绿光的照射强度,则单位时间内逸出的光电子数目不变
B.若增加绿光的照射强度,则逸出的光电子最大初动能增加
C.若改用紫光照射,则逸出光电子的最大初动能增加
D.若改用紫光照射,则单位时间内逸出的光电子数目一定增加
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用红光照射光电管发生光电效应时,光电子的最大初动能为Ek,光电流的强度为I.若改用强度与红光相同的紫光照射同一光电管,则产生的光电子的最大初动能和光电流的强度正确的是(  )
A.Ek增大,I增大B.Ek增大,I减小
C.Ek增大,I不变D.Ek减小,I不变
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能使金属钠产生光电效应的单色光的极限频率是6.0×1014Hz.根据能量守恒,用频率是7.0×1014Hz的紫光照射金属钠,产生光电子的最大初动能是______J.
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