2. Наибольшая длина волны света, при которой происходит фотоэффект для вольфрама, равна 0,275 мкм. Постоянная Планка равна 6,63-10-34 Дж с, масса электрона 9,1-10-31 кг. а) От чего зависит максимальная кинетическая энергия вырываемых светом электронов? А) от интенсивности света в) от работы выхода электронов C) от температуры катода D) от частоты света b) Вычислите: (i) Работу выхода электронов из вольфрама. [1] [2] (ii) Энергию падающего на вольфрам света, если его длина волны равна 0,18 мкм. [2] (ii) Максимальную энергию электронов, вырываемых из вольфрама светом из [2] (iv) Наибольшую скорость этих электронов. [2]
На рисунке изображено магнитное поле, направленное к нам (изображено с помощью кружочков, которые означают линии магнитного поля). Кроме того, на рисунке изображена частица, влетевшая в это магнитное поле со скоростью v.
Сила Лоренца определяет действие магнитного поля на заряженные частицы, движущиеся в нем. Согласно формуле силы Лоренца:
F = q(v × B),
где F - сила, q - заряд частицы, v - скорость частицы и B - магнитное поле.
Из рисунка можно заметить, что магнитное поле направлено к нам, то есть перпендикулярно плоскости рисунка. Следовательно, вектор магнитного поля (B) можно представить в виде стрелки, направленной внутрь плоскости рисунка.
Вектор скорости (v) частицы направлен вправо.
Таким образом, векторное произведение скорости и магнитного поля (v × B) будет направлено вверх от плоскости рисунка.
Согласно формуле F = q(v × B), сила (F), действующая на частицу, будет направлена вниз (против системы координат).
Из направления силы мы можем сделать вывод о заряде частицы. Если заряд частицы положительный, то сила будет направлена вверх, а если заряд отрицательный, то сила будет направлена вниз.
Так как наша сила направлена вниз, это означает, что заряд частицы отрицательный.
Итак, мы можем заключить, что заряд частицы, влетевшей в магнитное поле, направленное к нам, со скоростью v на которую действует сила F, является отрицательным.
Абсолютное удлинение провода (Δl) может быть найдено с использованием формулы:
Δl = F * L / (A * E),
где F - сила, которой действует на провод (в нашем случае это вес груза = 10 кг * 9.8 Н/кг ≈ 98 Н), L - длина провода (10 м), A - площадь поперечного сечения провода (7 мм2 = 7 * 10^-6 м2), E - модуль Юнга алюминия (70 МПа = 70 * 10^6 Н/м2).
Теперь подставим значения в формулу и рассчитаем абсолютное удлинение провода:
Δl = 98 Н * 10 м / (7 * 10^-6 м2 * 70 * 10^6 Н/м2)
= 1.4 мм.
Таким образом, абсолютное удлинение провода составляет 1.4 мм.
Относительное удлинение провода (ε) может быть найдено с использованием формулы:
ε = Δl / L.
Теперь подставим значение абсолютного удлинения провода (Δl = 1.4 мм) и длину провода (L = 10 м) в формулу и рассчитаем относительное удлинение провода:
ε = 1.4 мм / 10 м
= 0.14 мм/м.
Таким образом, относительное удлинение провода составляет 0.14 мм/м.
Полученные значения абсолютного и относительного удлинения провода могут быть использованы для оценки воздействия груза на провод. Абсолютное удлинение показывает на сколько провод удлинился в миллиметрах, а относительное удлинение показывает на сколько процентов удлинился провод относительно своей исходной длины.