Question

如圖所示，金屬條的左側(cè)有垂直紙面向外的磁感強(qiáng)度為B、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。波長為λ的光束照射在金屬板的O點(diǎn)，發(fā)生了光電效應(yīng)，從O點(diǎn)向各個(gè)方向發(fā)出不同速度的光電子，金屬條上OC范圍內(nèi)均能接收到光電子，已知在金屬條上A處開有小孔，OA間的距離為b，OC間的距離為L，電子電量為e、質(zhì)量為m，普朗克常量為h，光在真空中的傳播速度為c。試求：
  （1）該金屬的逸出功；
  （2）以速率v穿過A孔的光電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。
  

Answer 1

（15分）（1）設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)線電阻為R，某時(shí)刻線框運(yùn)動(dòng)速度為v，……………1分則線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 E＝BLv 產(chǎn)生的感應(yīng)電流為 ……………………………………………1分線框所受安培力為 …………………………………… 1分克服安培力做功的功率為 ………………………………… 1分 線框中的電功率為 ……………………………… 1分可得即，克服安培力做功的功率等于線框的電功率。（2）線框進(jìn)入磁場(chǎng)前速度為 …………………………………1分進(jìn)入磁場(chǎng)過程中勻速運(yùn)動(dòng)則有 …………………………………1分完全進(jìn)入磁場(chǎng)后線框以加速度g加速下落，剛離開磁場(chǎng)時(shí)速度為v₂，根據(jù)機(jī)械能守恒有 ………………………………1分線框剛離開磁場(chǎng)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有 ……………………………………1分上述關(guān)系式聯(lián)立，可解得 a＝5m/s² ………………………………………………1分（3）線框在F外力作用下加速進(jìn)入過程中，經(jīng)t時(shí)刻速度為v，則該時(shí)刻有 根據(jù)上述方程聯(lián)立，可得 (t≤0.1s)評(píng)分說明：本小題共5分。圖線2分，正確標(biāo)出縱截距2分，正確標(biāo)出橫坐標(biāo)1分。