Question

如图所示，真空中有一平行板电容器，两极板分别用锌板和铜板制成（锌板和铜板的极限频率分别为υ₁和υ₂，且υ₁＜υ₂），板面积为S，间距为d．锌板与灵敏静电计相连，锌板和铜板原来都不带电．现用频率为υ（υ₁＜υ＜υ₂）的单色光持续照射两板内表面，假设光电子全部到达另一极板，则电容器的最终带电荷量Q正比于（ ）

A．（υ₁-υ）
B．（υ₁-υ₂）
C．（）
D．（υ-υ₁）

Answer 1

【答案】分析：解决本题的关键是：首先利用光电效应方程求出电子的最大初动能，然后理解电容器最终带电量的含义：即电子不能再运动到负极板，其临界状态是电子减速到负极板时速度刚好减速为零．
解答：解：现用频率为γ（γ₁＜γ＜γ₂）的单色光持续照射两板内表面，根据光电效应的条件，知单色光只有照射锌板才能发生光电效应．通过光电效应方程知，光电子的最大初动能E_K=hγ-hγ₁．临界状态是电子减速到负极板时速度刚好减速为零．根据动能定理有：eU=E_Km=hγ-h₁．
平行板电容器的电容：C∝
而Q=CU，所以Q∝（γ-γ₁）．故D正确，A、B、C错误．
故选D．
点评：本题难度较大，将光电效应和电容器、带电粒子在电场中的运动联系起来．关键知道光电效应的条件、掌握光电效应方程以及知道平行板电容器与什么因素有关．