Какое значение индукции магнитного поля нужно установить, чтобы электроны, вышедшие горизонтально на север, двигались

Тема: Индукция магнитного поля

Разъяснение: Для того чтобы электроны, вышедшие горизонтально на север, двигались в прямой линии строго на север, необходимо создать силу Лоренца, которая будет компенсировать силу электрического поля. Сила Лоренца определяется по формуле F = q * v * B, где q - заряд электрона, v - его скорость и B - индукция магнитного поля.

Для начала определим скорость электрона. Для этого воспользуемся формулой для энергии света: E = h * c / λ, где E - энергия фотона, h - постоянная Планка, c - скорость света и λ - длина волны. Переведем работу выхода электронов в энергию фотона по формуле E = W / q, где W - работа выхода электронов, q - заряд электрона. Таким образом, скорость электрона можно найти как v = c * λ / (h * q).

Теперь можем рассчитать индукцию магнитного поля. Используем формулу F = q * v * B и приравниваем силу Лоренца к силе электрического поля: q * v * B = q * E. Подставляем найденное значение скорости электрона и известную напряженность электрического поля: B = E / v.

Подставляем значения и получаем: B = (3 * 10^2 V/m) / [(3 * 10^8 m/s) * (250 * 10^-9 m) / (6.63 * 10^-34 J * s * 1.6 * 10^-19 C)].

Вычисляем значение и округляем до десятых: B ≈ 5.29 мТл.

Совет: Чтобы лучше понять процесс расчета, рекомендуется изучить формулы и принципы работы силы Лоренца, а также принцип работы фотокатода и работу выхода электронов.

Задание: Падает свет с длиной волны 600 нм на фотокатод из меди. Известно, что электрическое поле направлено горизонтально на восток, а индукция магнитного поля - вертикально вниз. Дана напряженность электрического поля равная 2·10² В/м, и работа выхода электронов с поверхности меди равна 4,7 эВ. Требуется найти значение индукции магнитного поля, чтобы электроны, вышедшие горизонтально на север, двигались в прямой линии строго на север. Ответ округлить до десятых и записать в миллитеслах, без указания единицы измерения.