Question

如图所示，相距为d的A、B两平行金属板足够大，B板带正电、A板带负电，两 板间电压恒为U．一束波长为λ的激光照射到B板中央，能使B板发生光电效应，且 B板发出的光电子有部分能到达A板．已知电子质量为m，电荷量为e，B板材料的逸出功为W．
（1）求B板中发射出光电子的最大速率．
（2）从B板发射出的光电子，其速度方向与B板夹角θ最小为多少时，才能到达A板？

Answer 1

分析：根据光电效应方程求出B板中发射光电子的最大速率．当粒子在垂直与极板方向的速度减为零，不能到达A板的话，则不能到达A板，抓住临界状态，结合动能定理求出速度方向与B板夹角θ最小值．

解答：解：（1）根据光电效应方程得：

1

2

mvm2=h

c

λ

-W．
则：vm=

2(hc-λW) λm

．
（2）设速度方向与B板夹角θ最小为θ，临界情况是当垂直与极板方向的速度恰好为零到达A板，根据动能定理得：-eU=0-

1

2

m(vmsinθ)2
解得：θ=arcsin

eUλ hc-Wλ

．
答：（1）B板中发射出光电子的最大速率vm=

2(hc-λW) λm

．
（2）从B板发射出的光电子，其速度方向与B板夹角θ最小为θ=arcsin

eUλ hc-Wλ

时，才能到达A板．

点评：本题考查光电效应方程和动能定理的综合运用，在第二问中，关键抓住临界状态，即垂直于极板方向的速度为零时恰好到达A板，结合动能定理进行求解．