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如圖所示是測定光電效應產生的光電子荷質比的簡要實驗原理圖。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出沿不同方向運動的光電子形成電流,從而引起電流計指針偏轉。若調節R逐漸增大板間電壓,可以發現電流逐漸減小,當電壓表示數為U是,電流恰好為零,切斷開關,在MN間加上垂直與紙面的勻強磁場,逐漸增大磁感應強度,也能使電流為零。當磁感應強度為B時,電流恰好為零。求光電子的荷質比e/m。


解析:

電流恰好為零,表明從N板發出電子不能達到M板

接通S,光電子從金屬板N發出向M運動過程中,電場力做負功。設從N發出的光電子的最大處速度為v,電壓表示數為U時,電流恰好為零,則有Ue=mv2,切斷開關,在M   N間加上垂直于紙面的勻強磁場,則光電子在板間做圓周運動,其運動規律為Bqv=,其中,平行于極板方向射出的電子向上的距離最大,即當d=2r時,光電子恰好不能達到M板,電流恰好為零。

綜合上述各式得

練習冊系列答案
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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S,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?

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