Chiếu một bức xạ có bước sóng 0,485μm vào bề mặt catốt kim loại của một tế bào quang điện có công thoát A =2,1eV. Hướng êlectron quang điện có vận tốc cực đại vào một điện trường đều và một từ trường đều có cảm ứng từ B = 10-4T thì nó vẫn chuyển động theo một đường thẳng dọc theo trục Ox. Cho rằng năng lượng mà êlectron quang điện hấp thụ từ phôtôn của các bức xạ trên, một phần dùng để giải phóng nó, phần còn lại biến hoàn toàn thành động năng của nó. Biết véc tơ cảm ứng từ song song và hướng dọc theo trục Oz,(Oxyz là hệ trục tọa độ Đềcác vuông góc). Hướng và độ lớn của vectơ cường độ điện trường là?
A. Hướng theo trục Oy và có độ lớn 40V/m
B. Hướng ngược với trục Oy và có độ lớn 40V/m
C. Hướng ngược với trục Ox và có độ lớn 40V/m
D. Hướng theo trục Oy và có độ lớn 40V/m
Đáp án B
Phương pháp: sử dụng quy tắc bàn tay trái, hai lực cân bằng, lực điện
Cách giải:
Áp dụng quy tắc bàn tay trái thì nhận thấy lực từ tác dụng lên hạt có phương của Oy và có chiều ngược Oy. Mà do hạt vẫn giữ nguyên phương vận tốc Ox, nên lực điện phải cân bằng với lực từ. Lực điện có phương Oy và cùng chiều Oy,
Ta có lực điện F = q.E
Vì hạt mang điện âm nên có lực điện có chiều ngược với chiều của E. vậy E có phương Oy và chiều ngược với Oy.
Áp dụng công thức Anhxtanh về hiện tượng quang điện ta tìm được vận tốc của hạt
Từ đó áp dụng công thức tính lực điện và lực từ và cho hai lực bằng nhau về độ lớn ta tìm được E =>