Question

13．如图所示，相距为d的两平行金属板A、B足够大，板间电压恒为U，有一波长为λ的细激光束照射到B板中央，使B板发生光电效应，已知普朗克常量为h，金属板B的逸出功为W，电子质量为m，电荷量e，求：
（1）光电子的最大初动能
（2）从B板运动到A板所需时间最短的光电子到达A板时的动能．

Answer 1

分析 当光电子以最大初动能逸出，且方向垂直与B板，所需的时间最短．结合动能定理求出到达A板时的动能．

解答 解：（1）当光电子以最大初动能逸出，且方向垂直与B板，所需的时间最短．
根据光电效应方程得，最大初动能为：E_km=h$\frac{c}{λ}$-W．
（2）能以最短时间到达A板的光电子，是初动能最大且垂直于板面B板的电子，设到达A板的动能为E_KA；
根据动能定理得：eU=E_KA-E_km
则到达A板的动能为：E_KA=E_km+eU=h$\frac{c}{λ}$-W+eU．
答：（1）光电子的最大初动能h$\frac{c}{λ}$-W；
（2）从B板运动到A板所需时间最短的光电子到达A板时的动能h$\frac{c}{λ}$-W+eU．

点评 本题综合考查了动能定理、光电效应方程、牛顿第二定律和运动学公式，综合性较强，难度中等，需加强这方面的训练．