Question

如圖所示是測定光電效應產生的光電子比荷的簡要實驗原理圖，兩塊平行板相距為d，其中N為金屬板，受紫外線照射后，將發射沿不同方向運動的光電子，形成電流，從而引起電流計G的指針偏轉，若調節R₀逐漸增大極板間電壓，可以發現電流逐漸減小，當電壓表示數為U時，電流恰好為零。切斷開關，在MN間加垂直于紙面的勻強磁場，逐漸增大磁感強度，也能使電流為零，當磁感強度為B時，電流也恰為零。則光電子的比荷為多少？

Answer 1

解：設光電子受紫外線照射后射出的速度為
在MN間加電場，當電壓表示數為U時，由動能定理得：
在MN間加垂直于紙面的勻強磁場，當磁感強度為B時，光電子在磁場中做勻速圓周運動的軌道半徑：
光電子在磁場中做勻速圓周運動的向心力由洛侖茲力提供，所以有：
由上述三式解得：