Тема . №25 Электродинамика (Расчетная задача высокого уровня сложности)
.17 Фотоэффект (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#48945

Фотокатод, покрытый кальцием (работа выхода           −19
A = 4,42⋅10  Дж), освещается светом с длиной волны λ= 300  нм. Вылетевшие с катода электроны попадают в однородное магнитное поле с индукцией B = 8,3 ⋅10−4  Тл перпендикулярно линиям индукции этого поля. Каков максимальный радиус окружности R  , по которой движутся электроны?

Основная волна 2010

Показать ответ и решение

Запишем уравнение Эйнштейна

E = A+ Ek,

где      c-
E = hλ  – энергия фотона, A  – работа выхода,        2
Ek = mv ∕2  – кинетическая энергия фотоэлектронов, v  – скорость вылетевших фотоэлектронов.
Отсюда

   ┌│ --(------)
   │∘  2 hc-− A
v =   ---λ-----.
         m

Запишем второй закон Ньютона для электрона в данном случае:

⃗
Fл+ m ⃗g = m⃗a,

где Fл  – сила Лоренца, m  – масса электрона, a  – его ускорение.
В данном случае на электрон действует центростремительное ускорение:

    2
a= v-,
    R

где R  – искомая величина.
сила Лоренца равна

Fл = qvB,

где q  – заряд электрона.
Тогда, в проекции на ось, совпадающую с направлением центростремительного ускорения, второй закон Ньютона запишется в виде:

                      ∘ --(-c----)   ∘---(------)-
                        2--hλ −-A-    2m   hc− A
qvB = m v2⇒  R = mv-= m------m------= ------λ------.
       R        qB         qB              qB

Подставим числа из условия

    ∘ -------------(--------------------−9----------------)-
      2⋅9,1⋅10−31 кг 6,62⋅10−34 Дж ⋅с300⋅10--м-− 4,42 ⋅10−19 Дж
R = --------------------------------300 м/с-----------------≈ 4,7⋅10−3 м
                     1,6 ⋅10−19 К л⋅8,3⋅10−4 Тл
Ответ:
Критерии оценки

Критерии проверки

3 балла ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы:
1) верно записаны формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном решении — уравнение Эйнштейна для фотоэффекта, второй закон Ньютона, формулы для силы Лоренца, центростремительного ускорения, взаимосвязи частоты и длины волны);
2) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу, и представлен ответ. При этом допускается решение "по частям"(с промежуточными вычислениями).

2 балла ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
— Представлено правильное решение только в общем виде, без каких-либо числовых расчетов.

ИЛИ

— Правильно записаны необходимые формулы, записан правильный ответ, но не представлены преобразования, приводящие к ответу.

ИЛИ

— В математических преобразованиях или вычислениях допущена ошибка, которая привела к неверному ответу.

1 балл ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
— В решении содержится ошибка в необходимых математических преобразованиях и отсутствуют какие-либо числовые расчеты.

ИЛИ

— Записаны и использованы не все исходные формулы, необходимые для решения задачи, или в ОДНОЙ из них допущена ошибка.

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла (использование неприменимого закона, отсутствие более одного исходного уравнения, разрозненные записи и т.п.).

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!