22.光電倍增管可將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)并逐級(jí)放大,其前兩個(gè)平行倍增極結(jié)構(gòu)如圖。當(dāng)頻率為v的入射光照射到第1倍增極的上表面MN時(shí),極板上表面逸出大量速率不同、沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的光電子,空間加上垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),可使從MN逸出的部分光電子打到第2倍增極的上表面PQ.已知第1倍增極金屬的逸出功為W,兩個(gè)倍增極長(zhǎng)度均為d,水平間距為
,豎直間距為
,光電子電量為e、質(zhì)量為m,普朗克常量為h,僅考慮光電子在紙面內(nèi)運(yùn)動(dòng)且只受洛倫茲力作用。
(1)求從MN上逸出的光電子的最大速率。
(2)若以最大速率、方向垂直MN逸出的光電子可以全部到達(dá)PQ,求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向。
(3)若保持(2)中的磁場(chǎng)不變,關(guān)閉光源后,發(fā)現(xiàn)仍有光電子持續(xù)擊中PQ,求關(guān)閉光源后光電子持續(xù)擊中PQ的時(shí)間。