Тема . №25 Электродинамика (Расчетная задача высокого уровня сложности)
.16 Квантовая физика (Отсутствует в ЕГЭ 2024)
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №25 электродинамика (расчетная задача высокого уровня сложности)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#60259

Электрон, выбиваемый из металлической пластинки с работой выхода 2 эВ излучением с длиной волны 300 нм, попадает в однородное магнитное поле с индукцией 10−3  Тл. Вектор его скорости направлен перпендикулярно линиям индукции. С каким максимальным ускорением будет двигаться электрон в магнитном поле?

Показать ответ и решение

Уравнение Эйнштейна в данном случае будет иметь вид:

Eф = Aвых+ Ek,

где Eф  – энергия фотона, Aвых  – работа выхода из металла, Ek  – кинетическая энергия вылетевшего электрона.
Энергия фотона равна

     hc
Eф = -λ ,

где λ  – длина волны.
Кинетическая энергия

E = mv2-,
 k   2

где m  – масса электрона, v  – скорость электрона.
Тогда

                     ∘---(--------)-
hc = Aвых+ m-υ2⇒ v =   2- hc − A вых  (1)
 λ          2          m   λ

При попадании электрона в магнитное поле, на него начинает действовать сила Лоренца, которая создает центростремительное ускорение. Запишем второй закон Ньютона

F⃗l =m ⃗a,

где Fl  – сила Лоренца, a  – ускорение электрона.
Сила Лоренца в данном случае равна

Fl = qvB,

где q  – заряд частицы, v  – скорость частицы, B  – индукция магнитного поля.
Спроецируем на ось, совпадающую с направлением центростремительного ускорения, второй закон Ньютона

qvB =ma   (2)

Объединим (1) и (2) и выразим a  :

            ∘ --(---------)-
a = qvB--= qB- -2  hc− Aвых .
     m    m   m   λ

Подставим числа из условия

                        -----------------------------------------------------
    1,6 ⋅10−19 Кл⋅10−3 Т л∘     2     (6,6⋅10−34 Дж ⋅с ⋅3 ⋅108 м/с               )
a = ----9,1⋅10−-31-кг----  9,1-⋅10−31 кг -------300⋅10−-9 м------− 2⋅1,6⋅10−19 Дж  ≈ 1,52⋅1014 м/с2
Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!