Question

17．用图甲所示实验装置研究光电效应现象，分别用a，b，c三束光照射光电管阴极，得到光电管两端的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_a，根据你所学的相关理论，下列论述不正确的是（　　）

• A． a，c两束光的光强相同
• B． a，c两束光的频率相同
• C． b光束的光的波长最短
• D． b光束光子的动量最大

Answer 1

分析 光电管加正向电压情况：P右移时，参与导电的光电子数增加；P移到某一位置时，所有逸出的光电子都刚参与了导电，光电流恰达最大值；P再右移时，光电流不能再增大．
光电管加反向电压情况：P右移时，参与导电的光电子数减少；P移到某一位置时，所有逸出的光电子都刚不参与了导电，光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为截止电压，对应的光的频率为截止频率；P再右移时，光电流始终为零．
根据公式eU_截=$\frac{1}{2}$mv_m²=hγ-W，入射光的频率越高，对应的截止电压U_截越大．从图象中看出，b光对应的截止电压U_截最大，所以b光的频率最高，b光的波长最短，b光对应的光电子最大初动能也最大．

解答 解：A、由图可知，a的饱和电流最大，因此a光束照射时单位时间内产生的光电子数量最多，故A错误；
BC、光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为截止电压，对应的光的频率为截止频率，可知，根据eU_截=$\frac{1}{2}$mv_m²=hγ-W，入射光的频率越高，对应的截止电压U_截越大．a光、c光的截止电压相等，所以a光、c光的频率相等，则它们的最大初动能也相等，而b光的频率最大，能量大，则最大初动能也大，且对应的波长最小，故BC正确；
D、由于b光的频率最大，根据P=$\frac{h}{λ}$=$\frac{hγ}{c}$，则b光动量最大，故D正确；
本题选择错误的，故选：A．

点评 解决本题的关键掌握截止电压、截止频率，以及理解光电效应方程eU_截=$\frac{1}{2}$mv_m²=hγ-W，理解I与U的图象的横、纵截距的含义，是解题的关键．