Question

12．如圖丙所示是研究光電效應(yīng)規(guī)律的電路圖，光電管的陰極K是由某種金屬制成的一小塊金屬板．如圖甲所示，用一大束平行紫光照射光電管的陰極K，能產(chǎn)生光電效應(yīng)，測得此過程中，光電子的最大初動能為E₁，單位時間產(chǎn)生了n₁個光電子，反向截止電壓為U₁，飽和光電流為I₁；再用同一束光經(jīng)凸透鏡會聚后照射該光電管的陰極K，如圖乙所示，測得該過程中光電子的最大初動能為E₂，單位時間內(nèi)產(chǎn)生了n₂個光電子，反向截止電壓為U₂，飽和光電流為I₂．則（　　）

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

Answer 1

分析 根據(jù)動能定理求光電子的最大初速度，根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程求金屬的逸出功和普朗克常量h．

解答 解：A、由題目可知，一大束光經(jīng)凸透鏡會聚后光束變細，然后照射該光電管的陰極K時，進入光電管的光的強度增大；
根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程得：E_km=hγ-W，可知光電子的最大初動能與光的強度無關(guān)，所以：E₁=E₂．故A正確；
B、進入光電管的光的強度增大，則單位時間內(nèi)產(chǎn)生的光電子的數(shù)目增加，所以n₁＜n₂．故B錯誤．
C、由動能定理得：E_km=eU，光電子的最大初動能相等，所以兩種情況下的截止電壓也是相等的，即U₁=U₂．故C錯誤；
D、單位時間內(nèi)產(chǎn)生的光電子的數(shù)目增加，則飽和光電流增大，即I₁＜I₂．故D正確．
故選：AD

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握光電效應(yīng)方程，知道最大初動能與遏止電壓的關(guān)系，難度適中．