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真空中一组间距为 2R,长度为 R 的平行金属板P、Q 可以用作光电转换装置,放置在 X 轴的正上方,如图所示,在X 轴的正下方放置同样间距,长度为 R的平行金属板M、N,两组金属板间绝缘,M 板接地...
题目内容:
真空中一组间距为 2R,长度为 R 的平行金属板P、Q 可以用作光电转换装置,放置在 X 轴的正上方,如图所示,在X 轴的正下方放置同样间距,长度为 R的平行金属板M、N,两组金属板间绝缘,M 板接地,且在两板间加有电压UMN,大小、方向均连续可调。P、Q 间有垂直平面的匀强磁场,光照前 P 不带电。当以频率为 f 的光照射P 板时,板中的电子吸收光的能量而逸出。假设所有逸出的电子都垂直于 P 板飞出,在磁力作用下电子会聚于坐标为(R,0)的 S 点,且 P 板最上端的电子从 S 点飞出的方向垂直 X 轴竖直向下,进入 M、N 极板间的电场区域。忽略电子之间的相互作用,保持光照条件不变时,单位时间内从 P 板持续地飞出的电子数为 N,且沿 P 板均匀分布,电子逸出时的初动能均为 EKm,元电荷量为 e,电子的质量为 m。
(1)求金属板P 的逸出功;
(2)求磁感应强度B 的大小和所需磁场区域的最小面积;
(3)到达 N 板的电子全部被收集,导出形成电流 i。计算一些关键参数,在图上面画出 i-UMN的关系曲线。
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