Question

12．如图丙所示是研究光电效应规律的电路图，光电管的阴极K是由某种金属制成的一小块金属板．如图甲所示，用一大束平行紫光照射光电管的阴极K，能产生光电效应，测得此过程中，光电子的最大初动能为E₁，单位时间产生了n₁个光电子，反向截止电压为U₁，饱和光电流为I₁；再用同一束光经凸透镜会聚后照射该光电管的阴极K，如图乙所示，测得该过程中光电子的最大初动能为E₂，单位时间内产生了n₂个光电子，反向截止电压为U₂，饱和光电流为I₂．则（　　）

• A． E₁=E₂
• B． n₁=n₂
• C． U₁＜U₂
• D． I₁＜I₂

Answer 1

分析 根据动能定理求光电子的最大初速度，根据爱因斯坦光电效应方程求金属的逸出功和普朗克常量h．

解答 解：A、由题目可知，一大束光经凸透镜会聚后光束变细，然后照射该光电管的阴极K时，进入光电管的光的强度增大；
根据爱因斯坦光电效应方程得：E_km=hγ-W，可知光电子的最大初动能与光的强度无关，所以：E₁=E₂．故A正确；
B、进入光电管的光的强度增大，则单位时间内产生的光电子的数目增加，所以n₁＜n₂．故B错误．
C、由动能定理得：E_km=eU，光电子的最大初动能相等，所以两种情况下的截止电压也是相等的，即U₁=U₂．故C错误；
D、单位时间内产生的光电子的数目增加，则饱和光电流增大，即I₁＜I₂．故D正确．
故选：AD

点评 解决本题的关键掌握光电效应方程，知道最大初动能与遏止电压的关系，难度适中．