Question

如图所示，金属条的左侧有垂直纸面向外的磁感强度为B、范围足够大的匀强磁场。波长为λ的光束照射在金属板的O点，发生了光电效应，从O点向各个方向发出不同速度的光电子，金属条上OC范围内均能接收到光电子，已知在金属条上A处开有小孔，OA间的距离为b，OC间的距离为L，电子电量为e、质量为m，普朗克常量为h，光在真空中的传播速度为c。试求：
  （1）该金属的逸出功；
  （2）以速率v穿过A孔的光电子在磁场中运动的时间。
  

Answer 1

（15分）（1）设磁感应强度为B，导线电阻为R，某时刻线框运动速度为v，……………1分则线框中产生的感应电动势为 E＝BLv 产生的感应电流为 ……………………………………………1分线框所受安培力为 …………………………………… 1分克服安培力做功的功率为 ………………………………… 1分 线框中的电功率为 ……………………………… 1分可得即，克服安培力做功的功率等于线框的电功率。（2）线框进入磁场前速度为 …………………………………1分进入磁场过程中匀速运动则有 …………………………………1分完全进入磁场后线框以加速度g加速下落，刚离开磁场时速度为v₂，根据机械能守恒有 ………………………………1分线框刚离开磁场时，根据牛顿第二定律有 ……………………………………1分上述关系式联立，可解得 a＝5m/s² ………………………………………………1分（3）线框在F外力作用下加速进入过程中，经t时刻速度为v，则该时刻有 根据上述方程联立，可得 (t≤0.1s)评分说明：本小题共5分。图线2分，正确标出纵截距2分，正确标出横坐标1分。