Работа выхода электрона
Монохроматический свет частотой $6{,}2 \cdot 10^{14}\ \text{Гц}$ падает на поверхность фотокатода с работой выхода $A$. Электроны, вылетевшие горизонтально в северном направлении, попадают в электрическое и магнитное поля. Электрическое поле направлено горизонтально на запад, а магнитное — вертикально вверх. Какой должна быть работа выхода, чтобы в момент попадания самых быстрых электронов в область полей действующая на них сила была направлена на восток? Напряжённость электрического поля $3 \cdot 10^2\ \text{В/м}$, индукция магнитного поля $10^{-3}\ \text{Тл}$.
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
Монохроматический свет частотой Гц падает на поверхность фотокатода с работой выхода A. Электроны, вылетевшие горизонтально в северном направлении, попадают в электрическое и магнитное поля. Электрическое поле направлено горизонтально на запад, а магнитное − вертикально вверх. Какой должна быть работа выхода, чтобы в момент попадания самых быстрых электронов в область полей действующая на них сила была направлена на восток? Напряжённость электрического поля 3 · 102 В/м, индукция магнитного поля 103 Тл. | ||
| |
Это задание с развёрнутым решением: ответом считается запись хода решения, а не строка. Напишите решение на бумаге и сравните с разбором — там каждый шаг с обоснованием.
Открыть разбор1Мягкая — с чего смотретьуровень 1 из 3
Как направлена сила, действующая на отрицательный заряд в электрическом поле, направленном на запад? Определите также направление магнитной силы по правилу левой руки.
2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3
Электрическая сила направлена на восток, а магнитная — на запад. Поэтому для результирующей силы, направленной на восток, должно выполняться $eE > evB$, то есть $v < \dfrac{E}{B}$.
3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3
Используйте $v_{\max}=\dfrac{E}{B}$, уравнение Эйнштейна $h\nu=A+\dfrac{mv_{\max}^2}{2}$ и найдите $A$. Получится условие $A>h\nu-\dfrac{m}{2}\left(\dfrac{E}{B}\right)^2 \approx 2{,}3\ \text{эВ}$.