Question

4．某同學(xué)采用如圖甲所示的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象，分別用a、b、c三束單色光照射圖甲中的光電管的陰極，得到光電管兩端的電壓與相應(yīng)的光電流的關(guān)系如圖乙所示，其中a、c兩束光照射時(shí)對(duì)應(yīng)的遏止電壓相同，均為U_a，則下列論述正確的是（　�。�

• A． a、c兩束光的光強(qiáng)相同
• B． a、c兩束光的頻率相同
• C． b光束光子的能量最小
• D． b光束的波長(zhǎng)最長(zhǎng)，遏止電壓最大

Answer 1

分析 光電管加正向電壓情況：P右移時(shí)，參與導(dǎo)電的光電子數(shù)增加；P移到某一位置時(shí)，所有逸出的光電子都剛參與了導(dǎo)電，光電流恰達(dá)最大值；P再右移時(shí)，光電流不能再增大．
光電管加反向電壓情況：P右移時(shí)，參與導(dǎo)電的光電子數(shù)減少；P移到某一位置時(shí)，所有逸出的光電子都剛不參與了導(dǎo)電，光電流恰為零，此時(shí)光電管兩端加的電壓為截止電壓，對(duì)應(yīng)的光的頻率為截止頻率；P再右移時(shí)，光電流始終為零．
根據(jù)公式eU_截=$\frac{1}{2}$mv_m²=hγ-W，入射光的頻率越高，對(duì)應(yīng)的截止電壓U_截越大．從圖象中看出，b光對(duì)應(yīng)的截止電壓U_截最大，所以b光的頻率最高，b光的波長(zhǎng)最短，b光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能也最大．

解答 解：A、由圖可知，a的飽和電流最大，因此a光束照射時(shí)單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)量大，光強(qiáng)大，故A錯(cuò)誤； 
B、C、D、當(dāng)光電流為零時(shí)，光電管兩端加的電壓為遏止電壓，對(duì)應(yīng)的光的頻率為截止頻率，根據(jù)eU=hγ-W，入射光的頻率越高，對(duì)應(yīng)的遏止電壓U越大．a(chǎn)光、c光的遏止電壓相等，所以a光、c光的頻率相等，而b光的頻率大，能量大，且對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)最小，故B正確，C、D錯(cuò)誤．
故選：B

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握截止電壓、截止頻率，以及理解光電效應(yīng)方程eU_截=$\frac{1}{2}$mv_m²=hγ-W，理解I與U的圖象的橫、縱截距的含義，是解題的關(guān)鍵．