Отклонение электронов в полях
Электроны, вылетевшие в положительном направлении оси $OX$ с катода фотоэлемента под действием света, попадают в электрическое и магнитное поля (см. рисунок). Какой должна быть напряжённость электрического поля $E$, чтобы самые быстрые электроны отклонялись в положительном направлении оси $OY$? Работа выхода для вещества катода $2{,}39\ \text{эВ}$, частота света $6{,}4 \cdot 10^{14}\ \text{Гц}$, индукция магнитного поля $10^{-3}\ \text{Тл}$.
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
Электроны, вылетевшие в положительном направлении оси OX с катода фотоэлемента под действием света, попадают в электрическое и магнитное поля (см. рисунок). Какой должна быть напряжённость электрического поля Е, чтобы самые быстрые электроны отклонялись в положительном направлении оси OY? Работа выхода для вещества катода 2,39 эВ, частота света 6,4·1014 Гц, 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 связаны максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, энергия фотона и работа выхода?
2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3
Для электрона магнитная сила направлена вдоль $+OY$, а электрическая сила при показанном направлении поля — вдоль $-OY$. Сравните их модули: $evB$ и $eE$.
3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3
Найдите $v_{\max}=\sqrt{\dfrac{2(h\nu-A_\text{вых})}{m_e}}\approx 3{,}0\cdot10^5\ \text{м/с}$. Для отклонения в направлении $+OY$ должно выполняться $v_{\max}B>E$, то есть $E<3{,}0\cdot10^2\ \text{В/м}$.