Question

16．用同一实验装置甲研究光电效应现象，分别用A、B、C三束光照射光电管阴极，得到光管两端电压与相应的光电流的关系如图乙所示，其中A、C两束光照射时对应的遏止电压相同，均为U_c1，下列论述正确的是（　　）

• A． B光束光子的能量最小
• B． A、C两束光的波长相同，要比B的波长短
• C． 三个光束中B光束照射时单位时间内产生的光电子数量最多
• D． 三个光束中B光束照射时光电管发出的光电子最大初动能最大

Answer 1

分析 B光对应的遏止电压最大，由光电效应方程可知，B光的频率最大，光子能量E=hv，则B光束光子的能量是最大的；
A、C两束光的波长相同，要比B的波长长；
三个光束中A光束照射时单位时间内产生的光电子数量最多；
三个光束中B光束照射时光电管发出的光电子最大初动能最大；

解答 解：A、当光电流为零时，光电管两端的电压为遏止电压，对应光的频率为截止频率，由eU_c=$\frac{1}{2}$$m{v}_{m}^{2}$=hν-W₀知，入射光的频率越高，对应的遏止电压U_c越大，A光、C光的遏止电压相等，故A光、C光的频率相等，它们的最大初动能也相等，而B光的频率最大，能量E=hv最大，故A错误；
B、由eU_c=$\frac{1}{2}$$m{v}_{m}^{2}$=hν-W₀知，入射光的频率越高，对应的遏止电压U_c越大，A光、C光的遏止电压相等，故A光、C光的频率相等，则A、C两束光的波长相同，B光的频率最大，由波长与频率关系$λ=\frac{c}{v}$可知，B光的波长最短，故B错误；
C、A光对应的饱和电流最大，因此A光照射时单位时间内产生的光电子数量最多，故C错误；
D、光电子最大初动能E_km=eU_c，由图可知B光对应的遏止电压最大，因此三个光束中B光束照射时光电管发出的光电子最大初动能最大，故D正确；
故选：D

点评 考查光电效应中光管两端电压与相应的光电流的关系图象，解题关键是看懂图象，明确光的强度越大，光电流越大，遏止电压越大，光电子的最大初动能越大，入射光的频率也越大．