Question

【题目】某光电管用金属钠作为阴极金属，已知金属钠的逸出功为2.29eV，现用波长为300nm的光照射金属钠表面，普朗克常量h=6.63×10﹣34 Js，真空中的光速c=3.0×108m/s，电子电荷量e=1.6×10﹣19 C，1nm=10﹣9 m，求：
（1）金属钠的截止频率
（2）光电子的最大初动能
（3）该光电管的遏止电压．（结果均保留两位有效数字）

Answer 1

【答案】
（1）解：根据逸出功W0=hν0，

解得截止频率：ν0= Hz=5.5×1014 Hz；

答：金属钠的截止频率5.5×1014 Hz；

（2）解：根据光电效应方程：Ek=hν﹣W0= ﹣W0= ﹣2.29×1.6×10﹣19=3.0×10﹣19 J

答：光电子的最大初动能3.0×10﹣19 J；

（3）解：光电子动能减小到0时，反向电压即遏止电压，

根据动能定理：eU=Ek，

代入数据得：U= ≈1.9 V

答：该光电管的遏止电压1.9 V．

【解析】（1）依据逸出功W0=hν0，即可求解金属钠的截止频率；（2）根据光电效应方程，即可求解光电子的最大初动能；（3）依据遏止电压，再根据动能定理，即可求解．
【考点精析】解答此题的关键在于理解动能定理的综合应用的相关知识，掌握应用动能定理只考虑初、末状态，没有守恒条件的限制，也不受力的性质和物理过程的变化的影响.所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用时间的动力学问题，都可以用动能定理分析和解答，而且一般都比用牛顿运动定律和机械能守恒定律简捷，以及对带电微粒（计重力）在电场中的运动的理解，了解带电颗粒:如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或明确的暗示以外，一般都不能忽略重力；由于带电粒子在匀强电场中所受电场力与重力都是恒力，因此可以用两种方法处理:①正交分解法;②等效“重力”法．