Присоединиться

11 класс·высокий уровень

Фотокатод, покрытый кальцием, освещается светом с длиной волны λ = 300

Условие

Фотокатод, покрытый кальцием, освещается светом с длиной волны λ = 300 нм. Работа выхода электронов из кальция равна А_(вых) = 4,42·10^(-19) Дж. Вылетевшие из катода электроны попадают в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции этого поля и движутся по окружности с максимальным радиусом R = 4 мм. Каков модуль индукции магнитного поля В? Критерии оценивания выполнения задания | Баллы | Приведено полное решение, включающее следующие элементы: I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае — второй закон Ньютона, уравнение Эйнштейна для фотоэффекта, взаимосвязь частоты и длины волны фотона, формулы для силы Лоренца и для центростремительного ускорения); II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений величин, используемых в условии задачи и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов); III) проведены необходимые математические преобразования, приводящие к правильному ответу; IV) представлен правильный ответ. | 3 | Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности и проведены необходимые преобразования, но имеются следующие недостатки. Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объеме или отсутствуют.ИЛИ Лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.).ИЛИ В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) преобразования/вычисления не доведены до конца.ИЛИ Отсутствует пункт IV, или в нем допущена ошибка. | 2 | Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев. Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа.ИЛИ В решении отсутствует одна из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.ИЛИ В одной из исходных формул, необходимых для решения задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. | 1 | Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0 | Максимальный балл | 3 |

Ответ

Ответ и полный разбор откроются после входа

Посмотреть ответ

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Решение. Согласно второму закону Ньютона, сила Лоренца, действующая на электрон, связана с его центростремительным ускорением: evB=mv2Re v B= \frac{m v^{2}}{R} Максимальную скорость фотоэлектронов находим из уравнения Эйнштейна для фотоэффекта: hν=Aвых+Eкh\nu=A_вых + E_к или hcλ=Aвых+Eк,\frac{hc}{\lambda} =A_вых + E_к, где Eкин=mv22E_кин= \frac{m v^{2}}{2} В результате преобразований получаем: B=2m(hcλAвых)eR=29,110встепени(31)кг(6,610встепени(34)Джс3108м/с30010встепени(9)4,4210встепени(19)Дж)1,610встепени(19)Кл410встепени(3)м10встепени(3)ТлB= \frac{\sqrt{2m ( \frac{hc}{\lambda} - A_вых} )}{eR} = \frac{\sqrt{2 \cdot 9,} 1 \cdot 10 в степени ( - 31 ) кг \cdot ( \frac{6,6 \cdot 10 в степени ( - 34 ) Дж \cdot с \cdot 3 \cdot 10^{8} м/с}{300 \cdot 10 в степени ( - 9 )} - 4,42 \cdot 10 в степени ( - 19 ) Дж )}{1,6 \cdot 10 в степени ( - 19 ) Кл \cdot 4 \cdot 10 в степени ( - 3 ) м} \approx10 в степени ( - 3 ) Тл B=2m(hcλAвых)eR=B= \frac{\sqrt{2m ( \frac{hc}{\lambda} - A_вых} )}{eR} = =29,110встепени(31)кг(6,610встепени(34)Джс3108м/с30010встепени(9)4,4210встепени(19)Дж)1,610встепени(19)Кл410встепени(3)м10встепени(3)Тл= \frac{\sqrt{2 \cdot 9,} 1 \cdot 10 в степени ( - 31 ) кг \cdot ( \frac{6,6 \cdot 10 в степени ( - 34 ) Дж \cdot с \cdot 3 \cdot 10^{8} м/с}{300 \cdot 10 в степени ( - 9 )} - 4,42 \cdot 10 в степени ( - 19 ) Дж )}{1,6 \cdot 10 в степени ( - 19 ) Кл \cdot 4 \cdot 10 в степени ( - 3 ) м} \approx10 в степени ( - 3 ) Тл Ответ: 10⁻³ Тл.

Осталось ещё 1 шаг

  1. Полный разбор с проверкой ответа

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «Электродинамика (расчетная задача высокого»

Фотокатод, покрытый кальцием, освещается светом с длиной волны λ = 300 — решение с объяснением | Lom Ai