Естественные науки

Решите пожалуйста задачу по физике (11 класс).

Решите пожалуйста задачу по физике (11 класс) .

Электрон, вылетевший с максимальной скоростью с поверхности металла при освещении его ультрафиолетовым светом с длиной волны 210 нм попадает в область пространства где созданы взаимно перпендикулярные однородные электрост. и магнитные поля, и движется в них прямолинейно. Определите работу выхода электрона из металла, если модуль напряженности электрост. поля 12 вК/м, модуль индукции магн. поля 20 мТл. Постоянная планка 6.63*10^-34.
Электрон будет двигаться в скрещенных под прямым углом эл. и магн. полях прямолинейно и равномерно только в том случае, когда вектор скорости V ПЕРПЕНДИКУЛЯРЕН одновременно и вектору Е, и ветору В.

Заряд у электрона отрицательный, значит, применяем для определения направления действия силы Лоренца правило ПРАВОЙ руки (не левой! это для положительных зарядов) :
➽ Четыре вытянутые пальца направлены вдоль вектора V, вектор В заходит в раскрытую ладонь, тогда отогнутый большой палец показывает напр. силы Лоренца.

Туда же, т. е. вдоль вектора силы Лоренца Fл, направляем вектор Е, а электрическая сила Fэл будет в обратную стороны направлена. Для того, что бы электрон двигался прямолинейно, надо, чтобы противоположно направленные силы друг друга компенсировали) :
➽ Fэл = Fл ⇒ qE=qVB ⇒ V=E / B=12000 / 0.02=600000 м/c -- только при этой скорости электрон движется равномерно в скрещенных полях.

После того, как подсчитали скорость V, тут же работу выхода А из уравнения Эйнштейна для фотоэффекта находим:
h*λ / c = mV²/2 + A  ⇒ A=h*λ / c – mV²/2 = ...(Дж) считай. . .
масса электрона m=9,11 * 10⁻³¹ кг, скорость света с=3*10⁸ м/c, остальные числа уже известны.
Alexandra Fetisova.
Alexandra Fetisova.
29 004
Лучший ответ
E1=h*(частота) =h*c / λ = Aвых. + Kmax. а не как он написал, что h*λ / c = mV²/2 + A ...
Fэ=Fл => E*e=e*B*Umax*sin90=> E=B*Umax => Umax=E/B, тогда:
h*(частота) =h*c / λ = Aвых. + Kmax => Авых = h*c / λ - Kmax = h*c / λ - m*Umax^(2) / 2 = h*c / λ - m*E^(2) / (2*B^(2))=(2*h*c*B^(2) - m*E^(2)*λ)/(2*B^2*λ)=(2*6,63*10^(-34)(Дж*с) *3*10^(8)(м/с) *4*10^(-4)(Тл^(2))-9,11*10^(-31)(кг) *1,44*10^(8)(В^(2)/м^(2))*2,1*10^(-7)(м)) / (2*4*10^(-4)(Тл^(2))*2,1*10^(-7)(м)) = ((159,12 - 27,55)*10^(-30)) / (16,8*10^(-11)) Дж = 7,83*10^(-19)Дж = (7,83*10^(-19)) / (1,6*10^(-19)) эВ = 4,9 эВ.
Ответ. Авых. =4,9 эВ.