[File Word Free] Dạng bài toán liên quan đến chuyển động của electron trong điện từ trường - Blog Góc vật lí
Dạng bài toán liên quan đến chuyển động của electron trong điện từ trường
Link tải file word tại đây
1. Chuyển động trong từ trường đều theo phương vuông góc
Chùm hẹp các electron quang điện có tốc độ v0 và hướng nó vào một từ trường đều có cảm ứng từ B theo hướng vuông góc với từ trường thì lực Lorenx đóng vai trò lực hướng tâm làm cho hạt chuyển động tròn đều:
Ví dụ 1: Cho chùm hẹp các electron quang điện có tốc độ 7,31.105 (m/s) và hướng nó vào một từ trường đều có cảm ứng từ 9,1.10−5 (T) theo hướng vuông góc với từ trường. Biết khối lượng và điện tích của electron lần lượt là 9,1.10−31 (kg) và −1,6.10−19 (C). Xác định bán kính quỹ đạo các electron đi trong từ trường.
A. 6 cm. B. 4,5 cm.
C. 5,7 cm. D. 4,6 cm.
Hướng dẫn Theo tính chất của Chuyển động của electron trong từ trường đều theo phương vuông góc, suy ra bán kính chuyển động r:
Chọn D.
Ví dụ 2: Cho chùm hẹp các electron quang điện và hướng nó vào một từ trường đều cảm ứng từ B = 10−4T theo phương vuông góc với từ trường. Biết khối lượng và điện tích của electron lần lượt là 9,1.10−31(kg) và −1,6.10−19 (C). Tính chu kì của electron trong từ trường.
A. 1 µs. B. 2 µs.
C. 0,26 µs. D. 0,36 µs.
Hướng dẫn
2. Chuyển động trong điện trường
a. Chuyển động trong điện trường dọc theo đường sức
Electron chuyển động trong điện trường đều từ M đến N:
Để dễ nhớ công thức trên ta có thể thay M là K và N là A trong công thức:
Electron chuyển động biến đổi đều dọc theo đường sức, với vận tốc ban đầu v0 và gia tốc có độ lớn:
* Nếu electron chuyển động cùng hướng với đường sức thì lực điện cản trở chuyển động nên nó chuyển động chậm dần đều.
Quãng đường đi được:
Vận tốc tại thời điểm t:
* Nếu electron chuyển động ngược hướng với đường sức thì lực điện cùng chiều với chiều chuyển động nên nó chuyển động nhanh dần đều.
Quãng đường đi được: 
Vận tốc tại thời điểm t:
Ví dụ 1: Khí chiếu một photon có năng lượng 5,5 eV vào tấm kim loại có công thoát 2 eV. Cho rằng năng lượng mà quang electron hấp thụ một phần dùng để giải phóng nó. Phần còn lại hoàn toàn biến thành động năng của nó. Tách ra một electron rồi cho bay từ M đến N trong một điện trường với hiệu điện thế 
A. 1,5 (eV) B. 2,5 (eV)
C. 5,5 (eV) D. 3,5 (eV)
Hướng dẫn
Ví dụ 2: Khi chiếu một bức xạ có bước sóng 400 (nm) vào bề mặt catốt của một tế bào quang điện có công thoát 2 (eV). Dùng màn chắn tách ra một chùm hẹp các electron quang điện có tốc độ lớn nhất rồi cho bay từ M đến N trong một điện trường mà hiệu điện thế UMN = −5 (V). Tính tốc độ của electron tại điểm N.
A. 1,245.106 (m/s). B. 1,236.106 (m/s). C. 1,465.106 (m/s). D. 2,125.106 (m/s).
Hướng dẫn
Ví dụ 3: Cho chùm hẹp các electron quang điện có tốc độ 106 (m/s) bay dọc theo đường sức trong một điện trường đều có cường độ 9,1 (V/m) sao cho hướng của vận tốc ngược hướng với điện trường. Tính quãng đường đi được sau thời gian 1000 ns. Biết khối lượng và điện tích của êlectron lần lượt là 9,1.10−31 kg và −1,6.10−19 C.
A. 1,6 (m). B. 1,8 (m).
C. 0,2 (m). D. 2,5 (m).
Hướng dẫn
Hạt chuyển động nhanh dần đều với gia tốc:
Chọn B.
b. Chuyển động trong điện trường theo phương vuông góc với đường sức
+ Chọn hệ trục toạ độ vuông góc Oxy, gốc O trùng với vị trí lúc hạt đi vào tụ điện, trục Ox có phương song song với hai bản tụ có chiều cùng với chiều chuyển động của hạt và trục Oy có phương chiều trùng với phương chiều của lực điện tác dụng lên hạt.
+ Phân tích chuyển động thành hai thành phần:
+ Theo phương Ox: chuyển động quán tính với vận tốc v, còn theo phương Oy: chuyển động biến đổi đều với vận tốc ban đầu bằng 0 và gia tốc có độ lớn:
+ Vì vậy phương trình chuyển động của electron trong điện trường là: 
+ Phương trình quỹ đạo:
Đây là quỹ đạo Parabol).
Vận tốc của hạt ở thời điểm t:
+ Gọi là thời gian chuyển động trong điện trường, hai trường hợp có thể xảy ra:
− Nếu hạt đi được ra khỏi tụ tại điểm D có toạ độ thì: 
− Nếu hạt chạm vào bản dương tại điểm C có toạ độ ( x) thì:
Vì vậy: 
+ Gọi là góc lệch của phương chuyển động của hạt tại điểm M có hoành độ x thì có thể tính bằng một trong hai cách sau:
− Đó chính là góc hợp bởi tiếp tuyến tại điểm đó so với trục hoành, tức là:
Đó là góc hợp bởi véctơ vận tốc và trục Ox tại thời điểm t:
+ Vận tốc tại mỗi điểm trên quỹ đạo có thể được phân tích thành hai thành phần:
với (nếu tính ở lúc ra khỏi tụ thì lấy còn lúc đập vào bản dương thì )
Ví dụ 1: Hai bản kim loại phẳng có độ dài 30 cm đặt nằm ngang, song song cách nhau một khoảng 16 cm. Giữa hai bản tụ có một hiệu điện thế 4,55 (V). Hướng một chùm hẹp các electron quang điện có tốc độ 106 (m/s) theo phương ngang vào giữa hai bản tại điểm O cách đều hai bản. Khối lượng của electron là 9,1.10−31 kg. Tính thời gian electron chuyển động trong tụ.
A. 100(ns). B. 50 (ns). C. 179 (ns). D. 300 (ns).
Hướng dẫn
Ví dụ 2: Hai bản kim loại phẳng đặt nằm ngang, đối diện, song song cách nhau một khoảng d tạo thành một tụ điện phẳng. Giữa hai bản tụ có một hiệu điện thế U. Hướng một chùm hẹp các electron quang điện có tốc độ V theo phương ngang đi vào giữa hai bản tại điểm O cách đều hai bản thì khi nó vừa ra khỏi hai bản nó có tốc độ 2V. Khi vừa ra khỏi tụ điện véc tơ vận tốc hợp với véc tơ vận tốc ban đầu một góc
A. 30°. B. 60°. C. 45°. D. 90°.
Hướng dẫn
Chọn B
c. Chuyển động trong điện trường theo phương bất kì
* Trường hợp và Oy hợp với nhau một góc 0° < α < 90°
+ Vì vậy phương trình chuyển động là:
+ Phương trình quỹ đạo: (Parabol)
+ Gọi thời gian chuyển động thì
+ Hạt đập vào bản dương tại điểm C có tọa độ:
* Trường hợp và Oy hợp với nhau một góc 90° < α <180°
+ Vì vậy phương trình chuyển động là:
+ Phương trình quỹ đạo: (Parabol)
+ Gọi thời gian chuyển động thì
+ Hạt đập vào bản dương tại điểm C có tọa độ:
Bài toán tổng quát 1: Hai bản cực A, B của một tụ điện phẳng rất rộng làm bằng kim loại đặt song song và đối diện nhau. Đặt giữa hai bản A và B một hiệu điện thế UAB > 0.
độ cao cực đại hmax được xác định như sau:
Để ném xiên xa nhất thì góc ném 45° và tầm xa cực đại:
Trở lại bài toán, gia tốc đóng vai trò g nên:
Ví dụ 1: Hai bản cực A, B của một tụ điện phẳng rất rộng làm bằng kim loại đặt song song và đối diện nhau. Khoảng cách giữa hai bản là 4 cm. Chiếu vào tấm O của bản A một bức xạ đơn sắc thì tốc độ ban đầu cực đại của các electron quang điện là 0,76.106 (m/s). Khối lượng và điện tích của electron là 9.1.10−31 kg và −1,6.10−19 C. Đặt giữa hai bản A và B một hiệu điện thế UAB = 4,55 (V). Các electron quang điện có thể tới cách bán B một đoạn gần nhất là bao nhiêu?
A. 6,4 cm. B. 2,5 cm C. 1,4 cm D. 2,6 cm
Hướng dẫn
Chọn D.
Ví dụ 2: Hai bản cực A, B của một tụ điện phẳng làm bằng kim loại. Khoảng cách giữa hai bản là 4 cm. Chiếu vào tấm O của bản A một bức xạ đơn sắc có bước sóng (xem hình) thì tốc độ ban đầu cực đại của các electron quang điện là 106 (m/s). Đặt giữa hai bản A và B một hiệu điện thế UAB = 4,55 (V). Khối lượng và điện tích của electron là 9,1.10−31 kg và −1,6.10−19 C. Khi các electron quang điện rơi trở lại bản A, điểm rơi cách O một đoạn xa nhất bằng bao nhiêu?
A. 5 cm. B. 2,5 cm. C. 2,8 cm. D. 2,9 cm.
Hướng dẫn
Chọn A.
Bài toán tổng quát 2: Hai bản cực A, B của một tụ điện phẳng rất rộng làm bằng kim
Hướng dẫn
Từ phương trình chuyển động: thay và ta được:
Ví dụ 3: Chiếu bức xạ thích hợp vào tấm của catốt của một tế bào quang điện thì tốc độ ban đầu cực đại của các electron quang điện là 7.105 (m/s). Đặt hiệu điện thế giữa anốt và catốt là UAK = 1 (V). Coi anốt và catốt là các bản phẳng rất rộng song song và cách nhau một khoảng 1 (cm). Khối lượng và điện tích của electron là 9.1.10−31 kg và −1,6.10−19 C. Tìm bán kính lớn nhất của miền trên anốt có electron quang điện đập vào.
A. 6,4 cm. B. 2,5 cm. C. 2,4 cm. D. 2,3 cm.
Hướng dẫn
Vì UAK > 0 nên anot hút các electron về phía nó. Những electron có vận tốc ban đầu cực đại bắn ra theo phương song song với hai bản sẽ ứng với Rmax.
Từ phương trình chuyển động: thay và ta được:
với
Chọn C.
Ví dụ 4: Hai bản kim loại A và B phẳng rộng, đặt song song, đối diện và cách nhau một khoảng D. Đặt vào A và B một hiệu điện thế UAB = U1 > 0, sau đó chiếu vào tấm của tấm B một chùm sáng thì thấy xuất hiện các quang electron bay về phía tấm A. Tìm bán kính lớn nhất của vùng trên bề mặt anốt có electron đập vào. Biết rằng lúc này nếu đặt vào A và B một hiệu điện thế vừa đúng UAB = − U2 < 0 thì không còn electron nào đến được A.
A. B. C. D.
Hướng dẫn
Khi Chọn C.
Ví dụ 5: Thiết lập hệ trục toạ độ Đề các vuông góc Oxyz, trong một vùng không gian tồn tại một điện trường đều và một từ trường đều. Biết véc tơ cường độ điện trường song song cùng chiều với Ox, véc tơ cảm ứng từ song song cùng chiều với Oy. Cho một chùm hẹp các electron quang điện chuyển động vào không gian đó theo hướng Oz thì
A. lực từ tác dụng lên electron ngược hướng Ox.
B. lực điện tác dụng lên electron theo hướng Ox.
C. lực điện tác dụng lên electron theo hướng Oy.
D. lực từ tác dụng lên electron theo hướng Ox.
Hướng dẫn
Electron chịu tác dụng đồng thời hai lực:
* Lực điện ngược hướng với Ox và có độ lớn Fd = |e|E.
* Lực từ cùng hướng với Ox và có độ lớn Chọn D.
Ví dụ 6: Hướng chùm electron quang điện có tốc độ 106 (m/s) vào một điện trường đều và một từ trường đều có cảm ứng từ 0,5.10−4 (T) thì nó vẫn chuyển động theo một đường thẳng. Biết véc tơ E song song cùng chiều với Ox, véc tơ B song song cùng chiều với Oy, véc tơ vận tốc song song cùng chiều với Oz (Oxyz là hệ trục tọa độ Đề các các vuông góc). Độ lớn của véc tơ cường độ điện trường là
A. 20 V/m. B. 30 V/m. C. 40 V/m. D. 50 V/m.
Hướng dẫn
Electron chịu tác dụng đồng thời hai lực:
* Lực điện ngược hướng với Ox và có độ lớn Fd = |e|E.
* Lực từ cùng hướng với Ox và có độ lớn
Vì electron chuyển động theo quỹ đạo thẳng nên lực điện và lực từ cân bằng nhau,
|e|E = |e|v0B Chọn D.
BÀI TẬP TỰ LUYỆN
Bài 1: Hai tấm kim loại A và B đặt song song đối diện nhau và nối với nguồn điện một chiều. Chiếu chùm ánh sáng vào khoảng giữa hai tấm kim loại: khi chùm sáng chỉ đên được tấm A thì trong mạch không có dòng điện, còn khi chiếu đến được tấm B thì trong mạch có dòng điện. Chọn kết luận đúng.
A. Nếu hoán đổi vị trí hai tấm kim loại cho nhau thì có thể cả hai trường hợp đều không có dòng điện.
B. Giới hạn quang điện của tấm B nhỏ hơn giới hạn quang điện của tấm A.
C. Điện thế của tấm A cao hơn điện thế tấm B.
D. Điện thế của tấm A thấp hơn điện thế tấm B.
Bài 2: Hai tấm kim loại A và B đặt song song đối diện nhau và nối với nguồn điện một chiều. Chiếu chùm ánh sáng vào khoảng giữa hai tấm kim loại: khi chùm sáng chỉ đến được tấm A thì trong mạch không có dòng điện, còn khi chiếu đến được tấm B thì trong mạch có dòng điện. Chọn kết luận đúng.
A. không thể kết luận công thoát electron của tấm B nhỏ hơn hay lớn hơn công thoát electron của tấm A.
B. Giới hạn quang điện của tấm B nhỏ hơn giới hạn quang điện của tấm A.
C. Điện thế của tấm A cao hơn điện thế tấm B.
D. Điện thế của tấm A thấp hơn điện thế tấm B.
Bài 3: Chiếu bức xạ thích hợp bước sóng λ vào tấm O của tấm tấm kim loại hình tròn rất rộng tích điện dương Q. Quang electron bứt ra khỏi bề mặt rồi sau đó lại bị hút rơi trở lại tại điểm A xa nhất cách O một khoảng OA = R. Muốn tăng R thì
A. giảm λ và tăng Q. B. tăng λ và giảm Q.
C. tăng λ và tăng Q. D. giảm λ và giảm Q.
Bài 4: Chiếu bức xạ thích hợp tần số f vào tấm O của tấm tấm kim loại hình tròn rất rộng tích điện dương Q. Quang electron bứt ra khỏi bề mặt rồi sau đó lại bị hút rơi trở lại tại điểm A xa nhất cách O một khoảng OA = R. Muốn giảm R thì
A. giảm λ và tăng Q. B. tăng λ và giảm Q.
C. tăng λ và tăng Q. D. giảm λ và giảm Q.
Bài 5: Một tế bào quang điện có anôt và catốt đều là những bản kim loại phẳng, đặt song song, đối diện và cách nhau một khoảng 2 cm. Đặt vào anốt và catốt một hiệu điện thế 8 V, sau đó chiếu vào một điểm trên catốt một tia sáng có bước sóng λ xảy ra hiện tượng quang điện. Biết hiệu điện thế hãm của kim loại làm catốt ứng với bức xạ trên là 2 V. Bán kính lớn nhất của vùng trên bề mặt anốt có electron đập vào bằng
A. 16 cm. B. 2 cm. C. 1 cm. D. 8 cm.
Bài 6: Hai tấm kim loại A và B rất rộng hình tròn đặt song song đối diện nhau và cách nhau một khoảng D. Thiết lập giữa hai bản A và B một hiệu điện thế UBA = U > 0. Chiếu vào tấm O của bản A một bức xạ đơn sắc có bước sóng λ thích hợp thì thì bán kính lớn nhất của vùng trên bề mặt tấm B mà các electron tới là R. Để R tăng 2 lần thì
A. giảm λ hai lần. B. giảm d hai lần.
C. giảm U hai lần. D. giảm U bốn lần.
Bài 7: Catốt và anốt của một tế bào quang điện là hai điện cực phẳng song song đối diện, đủ dài cách nhau 1 cm. Chiếu chùm bức xạ hẹp có cường độ lớn vào tấm O của catốt gây ra hiện tượng quang điện. Dòng quang điện bị triệt tiêu khi UAK= −2,275 V. Khi UAK = 9,1 V thì các electron quang điện rơi về anốt trên điện tích như thế nào?
A. Hình elip tấm O có bán trục 1 cm và 0,5 cm. B. Hình vuông tấm O cạnh 1 cm.
C. Hình tròn tấm O bán kính 1 cm. D. Hình tròn tấm O đường kính 4 cm.
Bài 8: Khi chiếu một bức xạ λ = 0,485 (μm) vào bề mặt catốt của một tế bào quang điện có công thoát A = 2,1 (eV). Hướng electron quang điện có tốc độ cực đại vào một điện trường đều và một từ trường đều có cảm ứng từ B = 10−4 (T) thì nó vẫn chuyển động theo một đường thẳng. Biết véc tơ E song song cùng chiều với Ox, véc tơ B song song cùng chiều với Oy, véc tơ vận tốc song song cùng chiều với Oz (Oxyz là hệ trục toạ độ Đề các vuông góc). Độ lớn của véc tơ cường độ điện trường là:
A. 20 V/m. B. 30 V/m. C. 50 V/m. D. 40 V/m.
Bài 9: Hướng chùm electron quang điện có tốc độ 106 (m/s) vào một điện trường đều và một từ trường đều có cảm ứng từ 10−3 (T) thì nó vẫn chuyển động theo một đường thẳng. Biết véc tơ E song song cùng chiều với Ox, véc tơ B song song cùng chiều với Oy, véc tơ vận tốc song song cùng chiều với Oz (Oxyz là hệ trục toạ độ Đề các vuông góc). Độ lớn của véc tơ cường độ điện trường là:
A. 1000 V/m. B. 3000 V/m. C. 300 V/m. D. 100 V/m.
Bài 10: Cho chùm hẹp các electron quang điện có tốc độ 0,3.106 (m/s) và hướng nó vào một điện trường đều dọc theo đường sức từ M đến N (hiệu điện thế giữa hai điểm đó là UMN = −0,455 (V)). Sau khi ra khỏi điện trường tiếp tục cho electron bay vào một từ trường đều có cảm ứng từ 0,455.10−4 (T) theo phương vuông góc với phương của đường cảm ứng từ. Khối lượng và điện tích của electron lần lượt là 9,1.10−31 (kg) và −1,6.10−19 (C). Xác định bán kính cực đại của quỹ đạo electron đi trong từ trường
A. 0,55 cm. B. 5,5 cm. C. 6,25 cm. D. 0,625 cm
Bài 11: Cho chùm hẹp các electron quang điện có tốc độ 6.106 (m/s) và hướng nó vào một điện trường đều dọc theo đường sức từ M đến N (hiệu điện thế giữa hai điểm đó là UMN = 10 (V)). Sau khi ra khỏi điện trường tiếp tục cho electron bay vào một từ trường đều có cảm ứng từ 2.10−4 (T) theo phương vuông góc với phương của đường cảm ứng từ. Khối lượng và điện tích của electron lần lượt là 9,1.10−31 (kg) và −1,6.10−19 (C). Xác định bán kính cực đại của quỹ đạo electron đi trong từ trường
A. 12 cm. B. 5,5 cm. C. 16 cm. D. 10 cm
A. 6,5 cm. B. 6,4 cm. C. 5,4 cm. D. 4,4 cm.
Bài 13: Khi rọi vào catốt phẳng của một tế bào quang điện bức xạ điện từ có bước sóng 0,33 (μm) thì có thể làm dòng quang điện triệt tiêu bằng cách nối anốt và catốt của tế bào quang điện với hiệu điện thế UAK= −0,3125 (V). Anốt của tế bào đó cũng có dạng phẳng song song với catốt, đặt đối diện và cách catốt một khoảng 1 cm. Khối lượng và điện tích của electron là 9,1.10−31 (kg) và −1,6.10−19 (C). Hỏi khi rọi chùm bức xạ rất hẹp trên vào tấm của catốt và đặt một hiệu điện thế UAK= 4,55 (V), thì bán kính lớn nhất của vùng trên bề mặt anốt mà các electron tới đập vào bằng bao nhiêu?
A. 2,4 mm. B. 5,2 cm. C. 2,4 cm. D. 5,2 mm.
- 3 Câu lượng tử ánh sáng hay
- Chiếu lần lượt hai bức xạ λ1 = 0,35 μm và λ2 = 0,54 μm vào catôt của tế bào quang điện, thấy tỉ số các vận tốc ban đầu cực đại của các quang electron bằng 2. Công thoát electron của kim loại đó là
- Chiếu một bức xạ điện từ vào catôt của một tế bào quang điện. Để triệt tiêu dòng quang điện cần đặt có một hiệu điện thế hãm Uh = UKA = 0,4V. Vận tốc ban đầu cực đại của electron quang điện là
- Công thoát electron của kim loại làm catôt tế bào quang điện là 2 eV. Hiệu điện thế giữa anôt và catôt là UAK = 1,5 V. Chiếu vào catôt bức xạ điện từ có bước sóng λ = 0,30 μm. Cho h = 6,625.10–34 J.s, c = 3.108 m/s, e = 1,6.10–19 C, m = 9,1.10–31 kg, tốc độ cực đại của quang electron ngay trước khi tới anôt là
Bài 14: Khi chiếu một photon có năng lượng 4,8.10-19 (J) vào một tấm kim loại có công thoát 3,2.10−19 (J). Dùng màn chắn tách ra một chùm hẹp các electron quang điện có tốc độ lớn nhất rồi cho bay từ M đến N trong một điện trường đều. Cho điện tích của electron −1,6.10−19 C. Biết động năng của electron tại điểm N là 9,6.10−19 (J). Hiệu điện thế UMN bằng
A. +2,5(V). B. −2,5 (V). C. −5 (V). D. +5 (V).
Bài 15: Chiếu chiếu chùm phôtôn có năng lượng 2,144.10−18 (J) vào tấm kim loại có công thoát 7,5.10−19 (J). Cho rằng năng lượng mà quang electron hấp thụ một phần dùng để giải phóng nó, phần còn lại hoàn toàn biến thành động năng của nó. Sau khi bứt ra khỏi bề mặt quang electron chuyển động từ điểm K đến điểm A thì động năng của electron khi đến A là 1,074.10−18 (J). Tính hiệu điện thế giữa hai điểm A và K (UAK).
A. −2 V. B. −1V. C. +2V. D. +1V.
Bài 16: Khi chiếu một bức xạ có bước sóng λ thích hợp vào bề mặt catốt của một tế bào quang điện. Dùng màn chắn tách ra một chùm hẹp các electron quang điện có tốc độ lớn nhất rồi cho bay từ M đến N trong một điện trường mà hiệu điện thế UMN = U > 0 thì tốc độ của electron tại điểm N là V. Để tốc độ của electron tại N lớn hơn V thì
A. tăng λ. B. tăng U. C. giảm U. D. tăng U giảm λ.
Bài 17: Khi chiếu một bức xạ có bước sóng 400 (nm) vào bề mặt catốt của một tế bào quang điện có công thoát 1,8 (eV). Dùng màn chắn tách ra một chùm hẹp các electron quang điện có tốc độ lớn nhất rồi cho bay từ M đến N trong một điện trường mà hiệu điện thế UMN = −20 (V). Cho biết hằng số Flăng, 6,625.10−34 Js; điện tích electron 1,6.10−19 C; khối lượng electron 9,1.10−31 kg; tốc độ ánh sáng 3.1019 m/s. Tính tốc độ của electron tại điểm N.
A. l,245.106 (m/s). B. 1,236.1019 (m/s). C. 2,67.1019 (m/s). D. 2,74.1019 (m/s).
Bài 18: Chiếu một chùm bức xạ điện từ có bước sóng 0,4 μm vào một bản M (công thoát electron là 1,4 eV) của một tụ điện phẳng. Đối với các electron bứt ra có động năng ban đầu cực đại thì động năng đó bằng năng lượng phôtôn hấp thụ được trừ cho công thoát. Hiệu điện thế hãm nhỏ nhất hai bản tụ phải bằng bao nhiêu để electron thoát ra trên bản M bay trong khoảng chân không giữa hai bản tụ và dừng ngay trên bản N.
A. UMN = −1,7 (V). B. UMN = 1,7 (V). C. UMN = −2,7 (V). D. UMN = 2,7 (V).
Bài 19: Khi chiếu một bức xạ có bước sóng 0,4 (μm) vào bề mặt catốt của một tế bào quang điện có công thoát 3,2.10−19 (J). Dùng màn chắn tách ra một chùm hẹp các electron quang điện có tốc độ lớn nhất rồi cho bay tù M đến N trong một điện trường. Cho hằng số Plăng, tốc độ ánh sáng trong chân không và điện tích của electron lần lượt là h = 6,625.10−34 Js, c = 3.108m/s và −1,6.10−19 C. Biết tốc độ của electron tại điểm N là 1,465.106 (m/s). Hiệu điện thế UMN bằng
A. +2,5 (V). B. −2,5 (V). C. −5(V). D. +5 (V).
Bài 20: Chiếu một chùm ánh sáng mà mỗi phôtôn có năng lượng 19,875.10−19 (J) vào quả cầu kim loại có công thoát 4,7 eV. Giả sử năng lượng mà quang electron hấp thụ một phần dùng để giải phóng nó, phần còn lại hoàn toàn biến thành động năng của nó. Sau khi bứt ra khỏi bề mặt, electron chuyển động trong điện trường đều từ M đến N. Xác định tốc độ electron khi đến N. Biết hiệu điện thế giữa M và N là UMN = +2 V.
A. 1,42.106 (m/s). B. 1,6.106 (m/s). C. 3,54.106 (m/s). D. 2,25.106 (m/s).
Bài 21: Chiếu một bức xạ đơn sắc 0,25 μm vào catốt của một tế bào quang điện có công thoát 1,4125 eV. Cho rằng năng lượng mà quang electron hấp thụ một phần dùng để giải phóng nó, phần còn lại hoàn toàn biến thành động năng của nó. Hiệu điện thế giữa anốt và catốt bằng bao nhiêu để electron khi đến anốt có tốc độ bằng không?
A. −3,26 V. B. −3,56 V. C. −4,57 V. D. 3,56 V.
Bài 22: Cho chùm hẹp các electron quang điện có tốc độ 106 (m/s) bay dọc theo đường sức trong một điện trường đều có cường độ 9,1 (V/m) sao cho hướng của vận tốc cùng hướng với điện trường. Tính quãng đường đi được sau thời gian 1000 ns. Biết khối lượng và điện tích của electron lần lượt là 9,1.10−31 kg và −1,6.10−19 C.
A. 1,6 (m). B. 1,8 (m). C. 0,2 (m). D. 2,5 (m).
Bài 23: Tách một chùm hẹp các electron quang điện có tốc độ 106 (m/s) và cho đi vào điện trường đều của một tụ điện phẳng tại điểm O cách đều hai bản tụ và phương song song với hai bản tụ. Biết hiệu điện thế giữa hai bản tụ 0,455 (V), khoảng cách giữa hai bản tụ 2 cm, chiều dài của tụ 5 cm và khối lượng của electron là 9,1.10−31 kg. Tính thời gian electron chuyển động trong tụ.
A. 100 (ns). B. 50 (ns). C. 25 (ns). D. 20 (ns).
Bài 24: Hai bản kim loại phẳng có độ dài 30 cm đặt nằm ngang, song song cách nhau một khoảng 16 cm tạo thành một tụ điện phang. Giữa hai bản tụ có một hiệu điện thế 4,55 (V). Hướng một chùm hẹp các electron quang điện có tốc độ 106 (m/s) theo phương ngang đi vào giữa hai bản tại điểm O cách đều hai bản. Xác định độ lớn vận tốc electron khi nó vừa kết thúc quá trình chuyển động trong tụ.
A. 1,34.106 (m/s). B. 1,6.106 (m/s). C. 1,8.106 (m/s). D. 2,5.106 (m/s).
Bài 25: Cho chùm hẹp các electron quang điện hướng vào một từ trường đều cảm ứng từ 10−4 (T) theo phương vuông góc thì quỹ đạo electron đi trong từ trường là đường tròn có bán kính 2,332 (cm). Biết khối lượng và điện tích của electron lần lượt là 9,1.10−31 kg và −1,6.10−19 C. Tốc độ ban đầu của electron.
A. 0,4.106 m/s. B. 0,5.106 m/s. C. 0,6.106 m/s. D. 0,7.106 m/s.
Bài 26: Cho chùm hẹp các electron quang điện hướng vào một từ trường đều cảm ứng từ B theo phương vuông góc thì quỹ đạo electron đi trong từ trường là đường tròn có bán kính r. Biết khối lượng và điện tích của electron lần lượt là m và e. Tốc độ ban đầu của electron.
A. eB/rm. B. 2eBr/m. C. eBr/m. D. 0,5.eBr/m.
Bài 27: Dùng màn chắn tách ra một chùm hẹp các electron quang điện có tốc độ 1,6.106 (m/s) và hướng nó vào một từ trường đều có cảm ứng từ B theo hướng vuông góc với từ trường bán kính quỹ đạo là 9,1 (cm). Biết khối lượng và điện tích của electron lần lượt là 9,1.10−31 (kg) và −1,6.10−19 (C). Giá trị của B bằng
A. 1,5.10 −4 (T) B. 0,5.10−4(T) C. 2.10−4(T) D. 10−4 (T)
Bài 28: Biết khối lượng và điện tích của electron lần lượt là 9,1.10−31 (kg) và −1,6.10−19 (C). Chiếu một ánh sáng đơn sắc vào catốt của tế bào quang điện thì hiệu điện thế hãm có giá trị 0,4V. Dùng màn chắn tách ra một chùm hẹp các electron quang điện và cho chúng bay vào một từ trường đều theo theo hướng vuông góc với phương đường cảm ứng từ (cảm ứng từ có độ lớn 5 mT). Bán kính quỹ đạo lớn nhất của các electron là
A. 4,27.10−4 m. B. 4,27.10−8 m. C. 1.14.10−4 m. D. 1,14.10−8 m.
Bài 29: Biết khối lượng và điện tích của electron lần lượt là 9,1.10−31 (kg) và −1,6.10−19 (C). Dùng màn chắn tách ra một chùm hẹp các electron quang điện có động năng 4,55.10−19 (J) và hướng nó vào một từ trường đều cảm ứng từ 10−4 T theo phương vuông góc với đường cảm ứng từ. Bán kính quỹ đạo electron đi trong từ trường là
A. 5,7 cm. B. 5,8 cm. C. 7 cm. D. 10 cm.
Bài 30: Chiếu bức xạ có bước sóng 0,533 (μm) lên tấm kim loại có công thoát 3.10−19J. Dùng màn chắn tách ra một chùm hẹp các electron quang điện và cho chúng bay vào một từ trường đều theo theo hướng vuông góc với phương của đường cảm ứng từ. Biết bán kính cực đại của quỹ đạo electron là 22,75 mm. Tìm độ lớn cảm ứng từ B của từ hường. Bỏ qua tương tác giữa các electron.
A. 10−3 (T). B. 210−4(T). C. 2.10−3 (T). D. 10−4 (T).
Bài 31: Biết khối lượng và điện tích của electron lần lượt là 9,1.10−31 (kg) và −1,6.10−19 (C). Dùng màn chắn tách ra một chùm các electron quang điện có động năng 0,5.10−19 J và hướng nó vào một từ trường đều cảm ứng từ 6,1.10−4 (T) vuông góc với phương tốc độ ban đầu của electron. Xác định bán kính quỹ đạo electron đi trong từ trường.
A. 6 cm. B. 5 cm. C. 3 cm. D. 0,3 cm.
Bài 32: Hai quang êletron có tỉ số tốc độ ban đầu cực đại là 1:2, bay vào một từ trường đều, các véc tơ vận tốc ban đầu vuông góc với đường cảm ứng từ của một từ trường đều. Biết rằng trong từ trường này hai hạt chuyển động theo hai quỹ đạo tròn khác nhau. Tỉ số bán kính của quỹ đạo 1 và của quỹ đạo 2 là
A. 1:2. B. 3:1. C. 2:l. D. 1:1,5.
Bài 33: Hai tấm kim loại A và B rất rộng hình tròn đặt song song đối diện nhau và cách nhau một khoảng D. Thiết lập giữa hai bản A và B một hiệu điện thế UAB = U > 0. Chiếu vào tấm O của tấm A một bức xạ đơn sắc có bước sóng λ thích hợp thì các electron quang điện có thể tới tấm B một đoạn gần nhất là B. Để tăng b thì
A. tăng λ và tăng U. B. tăng λ và giảm U. C. giảm λ và tăng U. D. giảm λ và giảm U.
Bài 34: Hai bản cực A, B của một tụ điện phẳng làm bằng kim loại. Khoảng cách giữa hai bản là 4 cm. Chiếu vào tấm O của bản A một bức xạ đơn sắc có bước sóng (xem hình) thì tốc độ ban đầu cực đại của các electron quang điện là 0,76.106 (m/s). Đặt giữa hai bản A và B một hiệu điện thế UAB = 4,55 (V). Khối lượng và điện tích của electron là 9,1.10−31 kg và −1,6.10−19 C. Khi các electron quang điện rơi trở lại bản A, điểm rơi cách O một đoạn xa nhất bằng bao nhiêu?
A. 6,4 cm. B. 2,5 cm. C. 2,8 cm. D. 2,9 cm.
Bài 35: Hai tấm kim loại A và B rất rộng hình tròn đặt song song đối diện nhau và cách nhau một khoảng D. Thiết lập giữa hai bản A và B một hiệu điện thế UAB = U > 0. Chiếu vào tấm O của bản A một bức xạ đơn sắc có bước sóng λ thích hợp thì các electron quang điện bứt ra khỏi bề mặt tấm A sau đó rơi trở lại tấm A cách O xa nhất là R. Để tăng R gấp đôi thì
A. tăng λ hai lần. B. tăng d hai lần C. tăng U hai lần. D. giảm λ hai lần
ĐÁP ÁN BÀI TẬP TỰ LUYỆN
Xem thêm:
- GVL - TÓM TẮT LÍ THUYẾT HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN-THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
- Luyện thi đại học môn Vật lí - Đề thi thử 20PB0403 - Blog Góc Vật lí - hcv2020
- LTĐH: Đề thi thử Môn Vật lí 4PB24022022 - Blog Góc Vật lí
- Giới hạn quang điện của kim loại dùng làm catôt là λ0 = 0,30 μm. Công thoát của kim loại dùng làm catôt là
- Đề thi thử môn Vật lí #14012022
- Đề thi thử Môn Vật lí - Blog góc vật lí #12012222
- Đề thi thử Môn Vật lí #10012021 | Blog góc Vật lí
Bạn muốn tìm kiếm gì không?
Nhận xét
Đăng nhận xét
Bạn có muốn Tải đề thi thử File Word, Thi Trắc nghiệm Online Free, hay Luyện thi THPT Môn Vật lí theo Chủ đề không? Hãy để lại ý kiến trao đổi nhé.