如圖甲所示是研究光電效應(yīng)的實驗電路圖，ab、cd為兩正對的、半徑為R的平行的、圓形金屬板，板間距為d,且滿足R＞＞d。當(dāng)一細(xì)束頻率為ν的光照極板ab圓心時，產(chǎn)生沿不同方向運動的光電子。調(diào)節(jié)滑片改變兩板間電壓，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表示數(shù)為UC時，電流表示數(shù)恰好為零。假設(shè)光電子只從極板圓心處發(fā)出，普朗克常量為h,電子電量為e,電子質(zhì)量為m,忽略場的邊界效應(yīng)和電子之間的相互作用。
（1）求金屬板的逸出功W0；
（2）若交換電源正負(fù)極，調(diào)節(jié)滑片逐漸增大兩極板間電壓，求電流達(dá)到飽和時的最小電壓U1；
（3）斷開開關(guān)，在兩板間加上方向垂直紙面向里的勻強磁場，如圖乙所示。求電流表讀數(shù)為零時磁感應(yīng)強度B的最小值；
（4）已知單位時間內(nèi)從ab板逸出的電子數(shù)為N，電子逸出時所攜帶動能在0至最大動能之間粒子數(shù)是均勻分布的。假設(shè)所有逸出的電子都垂直于ab板向cd板運動，如圖丙所示。調(diào)整滑動變阻器的滑片，當(dāng)cd與ba兩板之間電勢差為U2時，求安培表的讀數(shù)及對應(yīng)的電阻值。
【考點】愛因斯坦光電效應(yīng)方程．
【答案】（1）金屬板的逸出功W0是hν-eUC。
（2）電流達(dá)到飽和時的最小電壓U1是。
（3）電流表讀數(shù)為零時磁感應(yīng)強度B的最小值是；
（4）安培表的讀數(shù)是，對應(yīng)的電阻值是。
（2）電流達(dá)到飽和時的最小電壓U1是
4
U
C
d
2
R
2
（3）電流表讀數(shù)為零時磁感應(yīng)強度B的最小值是
2
d
2
m
U
C
e
（4）安培表的讀數(shù)是
（
U
C
-
U
2
）
N
e
U
C
U
2
U
C
（
U
C
-
U
2
）
e
N
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：213引用：1難度：0.4
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