Question

18．如圖甲所示，合上開關(guān)，用光子能量為2.5eV的一束光照射陰極K，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表的讀數(shù)小于0.60V時(shí)，電流表的讀數(shù)仍不為零，當(dāng)電壓表的讀數(shù)大于或等于0.60V時(shí)，電流表讀數(shù)為零．把電路改成圖乙，當(dāng)電壓表的讀數(shù)為2V時(shí)，則逸出功及電子到達(dá)陽極時(shí)的最大動(dòng)能為（　�。�

• A． 1.5eV 0.6eV
• B． 1.9eV 1.9eV
• C． 1.9eV 2.6eV
• D． 3.1eV 4.5eV

Answer 1

分析 光電子射出后，有一定的動(dòng)能，若能夠到達(dá)另一極板則電流表有示數(shù)，當(dāng)恰好不能達(dá)到時(shí)，說明電子射出的初動(dòng)能恰好克服電場(chǎng)力做功，然后根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程即可正確解答．

解答 解：設(shè)用光子能量為2.5eV的光照射時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能為E_km0，陰極材料逸出功為W₀，
當(dāng)反向電壓達(dá)到U=0.60V以后，具有最大初動(dòng)能的光電子也達(dá)不到陽極，
因此eU=E_km0
由光電效應(yīng)方程：E_km0=hν-W₀
由以上二式：E_km0=0.6eV，W₀=1.9eV．
所以此時(shí)最大初動(dòng)能為0.6eV，該材料的逸出功為1.9eV．
當(dāng)電壓表讀數(shù)為2V時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理${E}_{km}^{\;}-{E}_{km0}^{\;}=eU$
代入數(shù)據(jù)：${E}_{km}^{\;}-0.6eV=2eV$
則逸出功及電子到達(dá)陽極時(shí)的最大動(dòng)能為E_km=0.6eV+2eV=2.6eV，故C正確，ABD錯(cuò)誤；
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 正確理解該實(shí)驗(yàn)的原理和光電效應(yīng)方程中各個(gè)物理量的含義是解答本題的關(guān)鍵，注意逸出的最大初動(dòng)能與到達(dá)陽極時(shí)的最大動(dòng)能的區(qū)別．