Người ta tách ra một chùm hẹp các electrôn quang điện có vận tốc ban đầu cực đại hướng vào một không gian có cả điện trường đều E và từ trường đều B.. Ba véc tơ v, E, B vuông góc với n[r]
Trang 1CHUYÊN ĐỀ GIẢI BÀI TẬP ELECTRON QUANG ĐIỆN CHUYỂN ĐỘNG
TRONG ĐIỆN TỪ TRƯỜNG
1 PHƯƠNG PHÁP GIẢI
- Bài toán 1: Xác định bán kính quỹ đạo của electron trong từ trường:
2
ht
v
F q v B m F
R
m v
R
q B
= = =
=
- Bài toán 2: Xác định điện tích của quả cầu kim loại đặt trong không khí khi bị chiếu sáng để
hiện tượng quang điện ngoài xảy ra:
h
U R
q
k
=
- Bài toán 3: Xác định bán kính cực đại vùng e quang điện khi đến anot:
+ Ta có:
0
2
; 2
2 2
a at
d
=
=
Trang 2+ Ta lại có:
2
0
2
2 2
2 2
2
h
h o
q U mv
q U v
m
= =
2 VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Catốt của tế bào quang điện chân không là một tấm kim loại phẳng có giới hạn quang
điện là λo = 0,6 μm Chiếu vào catốt ánh sáng có bước sóng λ = 0,5 μm Anốt cũng là tấm lim
loại phẳng cách catốt 1cm Giữa chúng có một hiệu điện thế 10V Tìm bán kính lớn nhất trên
bề mặt anốt có quang electron đập tới
A R = 4,06 mm
B R = 4,06 cm
C R = 8,1 mm
D R = 6,2 cm
Giải
Áp dụng công thức:
0
1 1
2 U h ; h hc
= = −
Ví dụ 2: Chiếu bức xạ có bước sóng λ = 0,6 μm vào catot của 1 tế bào quang điện có công
thoát A = 1,8 eV Dùng màn chắn tách ra một chùm hẹp các electron quang điện và cho chúng bay vào một điện trường hướng từ A đến B sao cho UAB = - 10 V Vận tốc nhỏ nhất và lớn nhất của các electron khi tới B lần lượt là
A 18,75.105 m/s và 19,00.105 m/s
B 16,75.105 m/s và 19,00.105 m/s
C 16,75.105 m/s và 18,75.105 m/s
D 18,75.105 m/s và 18,87.105 m/s
Giải
Khi electron electron bứt ra mà chúng bay vào điện trường hướng từ A đến B sao cho :
UAB = VA – VB = - 10 V → VA < VB
=> electron sẽ được tăng tốc vì B là bản dương
Trang 3Khi đó electron có vận tốc lớn nhất ứng với khi nó bứt ra khỏi tấm kim loại cực đại và nó có vận tốc nhỏ nhất khi nó bứt ra với vận tốc ban đầu bằng không
- Electron cực đại:
2
5
1
2
2 ( ) 19.10 /
hc
hc
m
= + −
= + − =
- Electron cực tiểu là:
5
W 0
2
18, 75.10 /
qU
m
− =
= =
3 BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
A = 1.8eV Dùng màn chắn tách ra một chùm hẹp các electron quang điện và cho chúng bay
vào một điện trường từ A đến B sao cho UAB = -10V Vận tốc nhỏ nhất và lớn nhất của electron khi tới B lần lượt là:
A 18,75.105 m/s và 18,87.105 m/s
B 18,87.105 m/s và 18,75.105 m/s
C 16,75.105 m/s và 18.87.105 m/s
D 18,75.105 m/s và 19,00.105 m/s
Câu 2: Chiếu bức xạ có tần số f1 vào quả cầu kim loại đặt cô lập thì xãy ra hiện tượng quang
điện với điện thế cực đại của quả cầu là V1 và động năng ban đầu cực đại của e quang điện
đúng bằng một nửa công thoát của kim loại Chiếu tiếp bức xạ có tần số f2 = f1 + f vào quả cầu
đó thì điện thế cực đại của quả cầu là 5V1 Hỏi chiếu riêng bức xạ có tần số f vào quả cầu trên (đang trung hòa về điện) thì điện thế cực đại của quả cầu là:
A 2V1 B 2,5V1 C 4V1 D 3V1
đơn sắc có bước sóng λ = 0,485μm Người ta tách ra một chùm hẹp các electrôn quang điện
có vận tốc ban đầu cực đại hướng vào một không gian có cả điện trường đều E và từ trường
đều B Ba véc tơ v, E, B vuông góc với nhau từng đôi một Cho B = 5.10-4 T Để các electrôn
vẫn tiếp tục chuyển động thẳng và đều thì cường độ điện trường E có giá trị nào sau đây ?
A 201,4 V/m
B 80544,2 V/m
Trang 4D 402,8 V/m
kim loại dùng làm bản tụ bằng 2,1 eV Chiếu chùm sáng kích thích rất hẹp có bước sóng bằng 0,4 μm (trong chân không) tới một điểm nằm giữa mặt bên trong bản K của tụ điện Biết hiệu
điện thế UAK = 50 V Khoảng cách giữa hai bản tụ bằng 5 cm Bán kính khu vực mà êletron
quang điện bắn phá trên bản A của tụ là
A 1,42 cm
B 2,84 cm
C 4,21 cm
D 8,42 cm
loại dùng làm bản tụ bằng 1,5 eV Chiếu chùm sáng kích thích rất hẹp có bước sóng bằng 0,5
μm (trong chân không) tới một điểm nằm giữa mặt bên trong bản A của tụ điện Để không có
electron quang điện nào tới được bản K của tụ điện thì UAK phải thỏa mãn điều kiện là
A UAK < –0,984 V
B UAK > 0,984 V
C UAK > 1,05 V
D UAK < –1,05 V
Câu 6: Phía trước một bản kim loại phẳng, rộng, trung hòa về điện, có giới hạn quang điện
bằng 0,35 μm, có một từ trường đều có đường sức song song với bề mặt kim loại và có độ lớn cảm ứng từ bằng 0,5 T Chiếu sáng tấm kim loại bằng bức xạ có bước sóng 0,15 μm (trong
chân không) Các electron quang điện có thể rời xa tấm kim loại một khoảng lớn nhất là
A 29,35 μm
B 15,23 μm
C 27,48 μm
D 4,15 mm
Trang 5Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi
về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên danh
tiếng
xây dựng các khóa luyện thi THPTQG các môn: Toán, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và
Sinh Học
trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác cùng TS.Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức
Tấn
THCS lớp 6, 7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ thi HSG
dành cho học sinh các khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh
Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc
Bá Cẩn cùng đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất
- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi
miễn phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh
Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai
Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online cùng Chuyên Gia
HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí