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菁優(yōu)網如圖為研究光電效應的裝置示意圖,該裝置可用于分析光子的信息。在xOy平面(紙面)內,垂直紙面的金屬薄板M、N與y軸平行放置,板N中間有一小孔O。有一由x軸、y軸和以O為圓心、圓心角為90°的半徑不同的兩條圓弧所圍的區(qū)域Ⅰ,整個區(qū)域Ⅰ內存在大小可調、方向垂直紙面向里的勻強電場和磁感應強度大小恒為B1、磁感線與圓弧平行且逆時針方向的磁場。區(qū)域Ⅰ右側還有一左邊界與y軸平行且相距為l、下邊界與x軸重合的勻強磁場區(qū)域Ⅱ,其寬度為a,長度足夠長,其中的磁場方向垂直紙面向里,磁感應強度大小可調。光電子從板M逸出后經極板間電壓U加速(板間電場視為勻強電場),調節(jié)區(qū)域Ⅰ的電場強度和區(qū)域Ⅱ的磁感應強度,使電子恰好打在坐標為(a+2l,0)的點上,被置于該處的探測器接收。已知電子質量為m、電荷量為e,板M的逸出功為W0,普朗克常量為h。忽略電子的重力及電子間的作用力。當頻率為ν的光照射板M時有光電子逸出。
(1)求逸出光電子的最大初動能Ekm,并求光電子從O點射入區(qū)域Ⅰ時的速度v0的大小范圍;
(2)若區(qū)域Ⅰ的電場強度大小E=
B
1
3
e
U
m
,區(qū)域Ⅱ的磁感應強度大小B2=
em
U
ea
,求被探測到的電子剛從板M逸出時速度vM的大小及與x軸的夾角β;
(3)為了使從O點以各種大小和方向的速度射向區(qū)域Ⅰ的電子都能被探測到,需要調節(jié)區(qū)域Ⅰ的電場強度E和區(qū)域Ⅱ的磁感應強度B2,求E的最大值和B2的最大值。

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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:1038引用:2難度:0.3
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    發(fā)布:2024/11/15 13:30:1組卷:169引用:4難度:0.4
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    ①計算粒子進入磁場時的速率;
    ②判斷該粒子帶正電還是負電;
    ③計算OP間的距離.

    發(fā)布:2024/11/15 8:0:2組卷:257難度:0.5
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    (1)當粒子的速度方向與直徑ab的夾角α為多少時.粒子剛好從磁場邊界b處飛出磁場.該粒子在磁場中運動的時間是多少?
    (2)若粒子射入磁場的速度改為v=3.0×105m/s,其他條件不變.試用曲線在圖乙中畫出該束粒子在磁場中可能出現的區(qū)域.要求有簡要的文字說明.

    發(fā)布:2024/11/15 8:0:2組卷:12引用:0難度:0.9
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