Google
Câu hỏi: Chiếu bức xạ có bước sóng 533 nm lên tấm kính kim loại có công thoát $A={{3.10}^{-19}} J$. Dùng màn chắn tách ra một chùm hẹp các electron quang điện và cho bay vào từ trường theo phương vuông góc với đường cảm ứng từ. Biết bán kính cực đại của quỹ đạo của các electron quang điện là 22,75 nm. Độ lớn cảm ứng từ B của từ trường là
A. $2,{{5.10}^{-3}} T$
B. $1,{{0.10}^{-3}} T$
C. $1,{{0.10}^{-3}} T$
D. $2,{{5.10}^{-4}} T$
A. $2,{{5.10}^{-3}} T$
B. $1,{{0.10}^{-3}} T$
C. $1,{{0.10}^{-3}} T$
D. $2,{{5.10}^{-4}} T$
Theo công thức Anh-xtanh về hiện tượng quang điện: $\dfrac{hc}{\lambda }=A+\dfrac{1}{2}m.v_{0\max }^{2}\Rightarrow {{v}_{0\max }}=\sqrt{\dfrac{2}{{{m}_{e}}}\left( \dfrac{hc}{\lambda }-A \right)}$
Thay số vào ta có: ${{v}_{0\max }}=\sqrt{\dfrac{2}{9,{{1.10}^{-31}}}\left( \dfrac{19,{{875.10}^{-26}}}{{{533.10}^{9}}}-{{3.10}^{-19}} \right)}={{4.10}^{5}} m/s$.
Khi electron chuyển động trong từ trường đều có $\overrightarrow{B}$ có hướng vuông góc với $\overrightarrow{v}$ thì nó chịu tác dụng của lực Lo-ren-xơ đóng vai trò là lực hướng tâm: ${{F}_{L}}=Bve=\dfrac{{{m}_{e}}.{{v}^{2}}}{r}\Rightarrow r=\dfrac{{{m}_{e}}.v}{eB}$
Như vậy, những electron có vận tốc cực đại sẽ có bán kính cực đại:
${{R}_{\max }}=\dfrac{{{m}_{e}}.v_{0\max }^{2}}{eR}=\dfrac{9,{{1.10}^{-31}}.4.105}{1,{{6.10}^{-19}}.22,{{75.10}^{-3}}}={{10}^{-4}} T$
Thay số vào ta có: ${{v}_{0\max }}=\sqrt{\dfrac{2}{9,{{1.10}^{-31}}}\left( \dfrac{19,{{875.10}^{-26}}}{{{533.10}^{9}}}-{{3.10}^{-19}} \right)}={{4.10}^{5}} m/s$.
Khi electron chuyển động trong từ trường đều có $\overrightarrow{B}$ có hướng vuông góc với $\overrightarrow{v}$ thì nó chịu tác dụng của lực Lo-ren-xơ đóng vai trò là lực hướng tâm: ${{F}_{L}}=Bve=\dfrac{{{m}_{e}}.{{v}^{2}}}{r}\Rightarrow r=\dfrac{{{m}_{e}}.v}{eB}$
Như vậy, những electron có vận tốc cực đại sẽ có bán kính cực đại:
${{R}_{\max }}=\dfrac{{{m}_{e}}.v_{0\max }^{2}}{eR}=\dfrac{9,{{1.10}^{-31}}.4.105}{1,{{6.10}^{-19}}.22,{{75.10}^{-3}}}={{10}^{-4}} T$
Đáp án C.