Question

如圖所示，用波長為λ的光照射金屬板N時，靈敏電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)．在M、N間加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場方向與兩板平行，調(diào)整M、N間的距離d，電流表指針恰好不偏轉(zhuǎn)．設(shè)光電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，普朗克常量為h，真空中光速為c．求該金屬的逸出功．

Answer 1

分析：當(dāng)最大初動能的光電子沿平行于N板的方向進(jìn)入磁場，恰好碰不到M板，此時電流表恰好不偏轉(zhuǎn)，求出電子的圓周運動的半徑，根據(jù)洛倫茲力提供向心力，求出電子的最大速度，從而得出最大動能，根據(jù)光電效應(yīng)方程求出逸出功．

解答：解：由題意知，當(dāng)電流表中恰無電流時，一定是具有最大初動能的光電子沿平行于N板的方向進(jìn)入磁場，恰好碰不到M板，即：R=

d

2

．
由：evB=m

v2

R

解得；v=

eBR

m

=

eBd

2m

．
EK=

1

2

mv2=

e2B2d2

8m

根據(jù)光電效應(yīng)方程：EKM=h

c

λ

-W0
解得：W0=h

c

λ

-

e2B2d2

8m

．
答：金屬的逸出功為h

c

λ

-

e2B2d2

8m

．

點評：本題是磁場知識與光電效應(yīng)的綜合，解決本題的難點是找出電流恰好為零時的臨界狀態(tài)，即最大初動能的電子恰好達(dá)不到M板．