Question

7．如图所示是使用光电管的原理图，当用某种可见光照射到阴极K上时，电流表中有电流通过：
（1）当变阻器的滑动端P向右滑动时（填“左”或“右”），通过电流表的电流将会减小，当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为U，则阴极K的逸出功为hv-eU（已知电子电荷量为e，普朗克常量为h，可见光的频率为v）．
（2）如果保持变阻器的滑动端P的位置不变，也不改变入射光的频率，而增大入射光的强度，则光电子的最大初动能将不变（填“增大”、“减小”或“不变”），通过电流表的电流将会增大（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（3）如果将电源的正负极对调，将变阻器的滑动端P从A端逐渐向B端移动的过程
中，通过电流表的电流先增大后不变（填“增大”、“减小”或“不
变”）（电源电压足够大）

Answer 1

分析 （1）光电管两端所加的电压为反向电压，根据动能定理和光电子的最大初动能与入射光的频率之间的关系即可求出逸出功；
（2）根据光电效应方程判断光电子最大初动能的变化；
（3）根据光电效应中的现象分析即可．

解答 解：（1）当变阻器的滑动端P向右移动，反向电压增大，光电子到达右端的速度减小，到达右端的光电子的个数也减小，则通过电流表的电流减小．
当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为U，根据动能定理得，eU=$\frac{1}{2}$mv_m²，则光电子的最大初动能为eU．
根据光电效应方程知，E_km=hv-W₀，所以：W₀=hv-eU
（2）根据光电效应方程知，E_km=hv-W₀，知入射光的频率不变，则光电子的最大初动能不变．
增大入射光的强度，则单位时间内产生的光电子的数目增加，所以通过电流表的电流将会增大．
（3）如果将电源的正负极对调，则该电路为正向电压，将变阻器的滑动端P从A端逐渐向B端移动的过程中，正向电压由0开始逐渐增大，通过电流表的电流先增大，增大到最大电流，即达到饱和光电流后，电流不再变化．
故答案为：（1）右、hv-eU；（2）不变、增大；（3）增大、不变

点评 解决本题的关键知道光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与光的强度无关，光的强度影响单位时间内发出光电子的数目．