Chiếu bức xạ có bước sóng \(\lambda \) vào bề mặt một kim loại có công thoát êlectron bằng \(A = 2eV\). Hứng chùm êlectron quang điện bứt ra cho bay vào một từ trường đều \(\overrightarrow B \) với \(B = {10^{ - 4}}T\), theo phương vuông góc với đường cảm ứng từ. Biết bán kính cực đại của quỹ đạo các êlectron quang điện bằng \(23,32mm\). Bước sóng \(\lambda \) của bức xạ được chiếu là bao nhiêu?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiKhi vào từ trường đều, electron chuyển động tròn đều, khi đó lực Lorenxo đóng vai trò là lực hướng tâm:
\(\begin{array}{l}\frac{{m{v^2}}}{R} = \left| e \right|vB.\sin 90 \Leftrightarrow \frac{{m{v^2}}}{R} = \left| e \right|vB\\ \Rightarrow v = \frac{{\left| e \right|BR}}{m} = \frac{{1,{{6.10}^{ - 19}}{{.10}^{ - 4}}.23,{{32.10}^{ - 3}}}}{{9,{{1.10}^{ - 31}}}} \\= 0,{41.10^6}m/s\end{array}\)
Lại có: \(\frac{{hc}}{\lambda } = A + \frac{1}{2}m{v^2} \Rightarrow \lambda = \frac{{hc}}{{A + \frac{1}{2}m{v^2}}}\)
\( \Rightarrow \lambda = \frac{{6,{{625.10}^{ - 34}}{{.3.10}^8}}}{{2.1,{{6.10}^{ - 19}} + \frac{1}{2}.9,{{1.10}^{ - 31}}.{{\left( {0,{{41.10}^6}} \right)}^2}}} \\= {5.10^{ - 7}}m = 0,5\mu m\)
Chọn D.
Đề thi giữa HK2 môn Vật Lý 12 năm 2022
Trường THPT Nguyễn Khuyến