Катод фотоэлемента с работой выхода $4,42 \cdot 10 в степени ( - 19 ) Дж$ освещается светом частотой $1,0 \cdot 10 в степени ( 15 ) Гц$ Вылетевшие из катода электроны попадают в однородное магнитное поле с индукцией $8,3 \cdot 10 в степени ( - 4 ) Тл$ перпендикулярно линиям индукции этого поля. Чему равен максимальный радиус окружности R, по которой движутся электроны?
💡 Пошаговый разбор и решение:
По уравнению Эйнштейна для фотоэффекта $h\nu = A + \frac{m v ^2}{2}$
Электрон движется в магнитном поле под действием силы Лоренца $F=e v B$ По второму закону Ньютона $F = ma$ При этом электрон движется по окружности с центростремительным ускорением $a= \frac{v ^2}{R}$
Объединяя формулы, выражаем радиус окружности, по которой движется электрон:
$R= \frac{$\sqrt{аргумента: 2m ( h\nu - A )}$ аргумента}{eB} =$
$= \frac{$\sqrt{аргумента: 2 \cdot 9 \cdot 10 в степени ( - 31}$ аргумента кг \cdot ( 6,6 \cdot 10 в степени ( - 34 ) Дж \cdot с \cdot 10 в степени ( 15 ) Гц - 4,42 \cdot 10 в степени ( - 19 ) Дж ) )}{1,6 \cdot 10 в степени ( - 19 ) Кл \cdot 8,3 \cdot 10 в степени ( - 4 ) Тл} \approx 5 \cdot 10 в степени ( - 3 ) м=5мм$ $R= \frac{$\sqrt{аргумента: 2m ( h\nu - A )}$ аргумента}{eB} =$
$= \frac{$\sqrt{аргумента: 2 \cdot 9 \cdot 10 в степени ( - 31}$ аргумента кг \cdot ( 6,6 \cdot 10 в степени ( - 34 ) Дж \cdot с \cdot 10 в степени ( 15 ) Гц - 4,42 \cdot 10 в степени ( - 19 ) Дж ) )}{1,6 \cdot 10 в степени ( - 19 ) Кл \cdot 8,3 \cdot 10 в степени ( - 4 ) Тл} \approx 5 \cdot 10 в степени ( - 3 ) м=$
$=5мм$
Ответ: 5 мм.
Электрон движется в магнитном поле под действием силы Лоренца $F=e v B$ По второму закону Ньютона $F = ma$ При этом электрон движется по окружности с центростремительным ускорением $a= \frac{v ^2}{R}$
Объединяя формулы, выражаем радиус окружности, по которой движется электрон:
$R= \frac{$\sqrt{аргумента: 2m ( h\nu - A )}$ аргумента}{eB} =$
$= \frac{$\sqrt{аргумента: 2 \cdot 9 \cdot 10 в степени ( - 31}$ аргумента кг \cdot ( 6,6 \cdot 10 в степени ( - 34 ) Дж \cdot с \cdot 10 в степени ( 15 ) Гц - 4,42 \cdot 10 в степени ( - 19 ) Дж ) )}{1,6 \cdot 10 в степени ( - 19 ) Кл \cdot 8,3 \cdot 10 в степени ( - 4 ) Тл} \approx 5 \cdot 10 в степени ( - 3 ) м=5мм$ $R= \frac{$\sqrt{аргумента: 2m ( h\nu - A )}$ аргумента}{eB} =$
$= \frac{$\sqrt{аргумента: 2 \cdot 9 \cdot 10 в степени ( - 31}$ аргумента кг \cdot ( 6,6 \cdot 10 в степени ( - 34 ) Дж \cdot с \cdot 10 в степени ( 15 ) Гц - 4,42 \cdot 10 в степени ( - 19 ) Дж ) )}{1,6 \cdot 10 в степени ( - 19 ) Кл \cdot 8,3 \cdot 10 в степени ( - 4 ) Тл} \approx 5 \cdot 10 в степени ( - 3 ) м=$
$=5мм$
Ответ: 5 мм.
Правильный ответ:
5 мм
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 103346 • Задание №5
Пуля массой 9 г вылетает из винтовки под углом к горизонту с начальной скоростью 100 м/с. Во время полета пули...
ID 104380 • Задание №8
За один цикл своей работы в тепловом двигателе газ отдал холодильнику количество теплоты, равное 30 кДж. Какую...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
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;
II) сделан правильный рисунок с указанием сил, действующих на контур;
III) 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);
IV) представлены необходимые математические преобразования и расчеты (подстановка числовых данных в конечную формулу), приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
V) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины | 3
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования, но имеется один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пунктам II и III, представлены не в полном объеме или отсутствуют.
И (
ИЛИ
)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачеркнуты.
И (
ИЛИ
)
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
И (
ИЛИ
)
Отсутствует пункт V, или в нем допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины) | 2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих
случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной 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 данной 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
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;
II) сделан правильный рисунок с указанием сил, действующих на контур;
III) 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);
IV) представлены необходимые математические преобразования и расчеты (подстановка числовых данных в конечную формулу), приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
V) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины | 3
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования, но имеется один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пунктам II и III, представлены не в полном объеме или отсутствуют.
И (
ИЛИ
)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачеркнуты.
И (
ИЛИ
)
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
И (
ИЛИ
)
Отсутствует пункт V, или в нем допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины) | 2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих
случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной 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 данной 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
🔗 Другие задания линии №26 по предмету Физика:
ID 108782
Два одинаковых груза массой $M=100 г$ каждый подвешены на концах невесомой и нерастяжимой нити,...
ID 108783
На последнем автосалоне в Детройте фирма «Мерседес» представила новый родстер с двигателем объе...
ID 108784
[рис.] Из двух ровных досок сделан желоб, представляющий собой двугранный угол с раствором $2 а...
ID 108785
[рис.] К одному концу легкой пружины жесткостью k = 100 Н/м прикреплен массивный груз, лежащ...
ID 108786
[рис.] В установке, изображенной на рисунке, грузик А соединен перекинутой через блок нитью с б...