如圖所示,金屬條的左側(cè)有垂直紙面向外的磁感強度為B、范圍足夠大的勻強磁場。波長為λ的光束照射在金屬板的O點,發(fā)生了光電效應,從O點向各個方向發(fā)出不同速度的光電子,金屬條上OC范圍內(nèi)均能接收到光電子,已知在金屬條上A處開有小孔,OA間的距離為b,OC間的距離為L,電子電量為e、質(zhì)量為m,普朗克常量為h,光在真空中的傳播速度為c。試求:
  (1)該金屬的逸出功;
  (2)以速率v穿過A孔的光電子在磁場中運動的時間。
  
(15分)(1)設磁感應強度為B,導線電阻為R,某時刻線框運動速度為v,……………1分則線框中產(chǎn)生的感應電動勢為 EBLv 產(chǎn)生的感應電流為 ……………………………………………1分線框所受安培力為 …………………………………… 1分克服安培力做功的功率為 ………………………………… 1分 線框中的電功率為 ……………………………… 1分可得即,克服安培力做功的功率等于線框的電功率。(2)線框進入磁場前速度為 …………………………………1分進入磁場過程中勻速運動則有 …………………………………1分完全進入磁場后線框以加速度g加速下落,剛離開磁場時速度為v2,根據(jù)機械能守恒有 ………………………………1分線框剛離開磁場時,根據(jù)牛頓第二定律有 ……………………………………1分上述關(guān)系式聯(lián)立,可解得 a=5m/s2 ………………………………………………1分(3)線框在F外力作用下加速進入過程中,經(jīng)t時刻速度為v,則該時刻有 根據(jù)上述方程聯(lián)立,可得 (t≤0.1s)評分說明:本小題共5分。圖線2分,正確標出縱截距2分,正確標出橫坐標1分。
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,兩條平行光滑金屬導軌,間距d=0.2m.導軌在桌面上的部分是水平的,水平部分處在磁感應強度B=0.1T、方向豎直向下的有界勻強磁場中,電阻R=3Ω,桌面高H=0.8m,金屬桿ab質(zhì)量m=0.2kg、電阻r=1Ω,在導軌上距桌面h=0.2m高處由靜止釋放金屬棒ab,ab沿導軌滑下后落地點距桌面左邊緣的水平距離s=0.4m,g取10m/s2,求:
(1)金屬桿剛進入磁場時,R上的電流大小和方向;
(2)整個過程中R上放出的熱量.

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科目:高中物理 來源:浙江省2011-2012學年師大附中高二上學期期末考試物理卷 題型:計算題

如圖所示,金屬條的左側(cè)有垂直紙面向里的磁感應強度為B、面積足夠大的勻強磁場.在金屬條正上方,與A點相距上方l處有一涂有熒光材料的金屬小球P(半徑可忽略).一強光束照射在金屬條的A處,可以使A處向各個方向逸出不同速度的電子,小球P因受到電子的沖擊而發(fā)出熒光.已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e.

(1)從A點垂直金屬條向左垂直射入磁場的電子中,能擊中小球P的電子的速度是多大?
(2) 若A點射出的、速度沿紙面斜向下方,且與金屬條成θ角的電子能擊中小球P,請導出其速率v與θ的關(guān)系式,并在圖中畫出其軌跡.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,金屬條的左側(cè)有垂直紙面向里的磁感應強度為B、面積足夠大的勻強磁場.與金屬條在同一直線上的A點上方l處有一涂有熒光材料的金屬小球P(半徑可忽略).一強光束照射在金屬條的A處,發(fā)生了光電效應,從A處向各個方向逸出不同速度的光電子,小球P因受到光電子的沖擊而發(fā)出熒光.已知光電子的質(zhì)量為m、電荷量為e,真空中的光速為c.

(1)從A點垂直金屬條向左垂直射入磁場的光電子中,能擊中小球P的光電子的速度是多大?

(2)若用波長為λ的入射光照射金屬條時,在A點射出的、速度沿紙面斜向下方,且與金屬條成θ角的光電子通過磁場后恰能擊中小球P,試導出金屬的逸出功W,并在圖中畫出其軌跡.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,金屬條的左側(cè)有垂直紙面向里的磁感應強度為B、面積足夠大的勻強磁場.在金屬條正上方,與A點相距上方l處有一涂有熒光材料的金屬小球P(半徑可忽略).一強光束照射在金屬條的A處,可以使A處向各個方向逸出不同速度的電子,小球P因受到電子的沖擊而發(fā)出熒光.已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e.

(1)從A點垂直金屬條向左垂直射入磁場的電子中,能擊中小球P的電子的速度是多大?

(2)若A點射出的、速度沿紙面斜向下方,且與金屬條成θ角的電子能擊中小球P,請導出其速率vθ的關(guān)系式,并在圖中畫出其軌跡.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,金屬條的左側(cè)有垂直紙面向里的磁感應強度為B、面積足夠大的勻強磁場.在金屬條正上方,與A點相距上方l處有一涂有熒光材料的金屬小球P(半徑可忽略).一強光束照射在金屬條的A處,可以使A處向各個方向逸出不同速度的電子,小球P因受到電子的沖擊而發(fā)出熒光.已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e.

(1)從A點垂直金屬條向左垂直射入磁場的電子中,能擊中小球P的電子的速度是多大?

 (2) 若A點射出的、速度沿紙面斜向下方,且與金屬條成θ角的電子能擊中小球P,請導出其速率v與θ的關(guān)系式,并在圖中畫出其軌跡.

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