Practica por temas

El estudio del efecto fotoeléctrico sobre un metal se realiza con dos fuentes luminosas diferentes: una fuente A de intensidad $I$ y frecuencia $2f$, y otra B de intensidad $2I$ y frecuencia $f$. Sabiendo que $f$ es superior a la frecuencia umbral del metal, responda razonadamente: i) ¿Con qué fuente luminosa se emiten los electrones a mayor velocidad? ii) ¿Con qué fuente luminosa se emite mayor número de electrones?

Al iluminar un metal con luz de longitud de onda en el vacío de $7 \cdot 10^{-7}\,\text{m}$, se emiten electrones con una energía cinética máxima de $7{,}21 \cdot 10^{-20}\,\text{J}$. Se cambia la longitud de onda de la luz incidente y se mide de nuevo la energía cinética máxima, obteniéndose un valor de $2{,}39 \cdot 10^{-19}\,\text{J}$. Calcule razonadamente: i) la frecuencia de la luz utilizada en la segunda medida; ii) la frecuencia a partir de la cual no se producirá el efecto fotoeléctrico en el metal.

Si la espira gira alrededor de uno de sus diámetros con una frecuencia de $40\,\text{Hz}$, determínese la fuerza electromotriz de la corriente inducida en la espira.

Si la espira está inmóvil, con su sección perpendicular al campo, y el campo magnético disminuye de forma uniforme hasta hacerse nulo en $0{,}02\,\text{s}$, determínese la fuerza electromotriz de la corriente inducida en la espira.

Un haz de electrones atraviesa una región del espacio siguiendo una trayectoria rectilínea. En dicha región hay aplicado un campo electrostático uniforme. ¿Es posible deducir algo acerca de la orientación del campo? Repita el razonamiento para un campo magnético uniforme.

Una bobina, de $10$ espiras circulares de $15\,\text{cm}$ de radio, está situada en una región en la que existe un campo magnético uniforme cuya intensidad varía con el tiempo según: $$B = 2 \cos(2\pi t - \pi/4)\,\text{T}$$ y cuya dirección forma un ángulo de $30^\circ$ con el eje de la bobina. La resistencia de la bobina es $0{,}2\,\Omega$. Calcule el flujo del campo magnético a través de la bobina en función del tiempo y la intensidad de corriente que circula por ella en el instante $t = 3\,\text{s}$.

Teoría de Einstein del efecto fotoeléctrico: concepto de fotón.

Un haz de luz provoca efecto fotoeléctrico en un determinado metal. Explique cómo se modifica el número de fotoelectrones y su energía cinética máxima si: i) aumenta la intensidad del haz luminoso; ii) aumenta la frecuencia de la luz incidente; iii) disminuye la frecuencia por debajo de la frecuencia umbral del metal.