Question

20．如圖所示，真空中有一平行板電容器，兩極板分別用鋅板和銅板制成（鋅板和銅板的極限頻率分別為γ₁和γ₂，且γ₁＜γ₂），兩板正對(duì)面積為s，間距為d．鋅板與靈敏靜電計(jì)相連，鋅板和銅板原來(lái)都不帶電．現(xiàn)用頻率為γ（γ₁＜γ＜γ₂）的單色光持續(xù)照射兩板內(nèi)表面，假設(shè)光電子全部到達(dá)另一極板，則電容器的最終帶電荷量Q正比于（　�。�

• A． $\fracvels0he{s}$（γ₁-γ）
• B． $\fracg03qszr{s}$（γ₁-γ₂）
• C． $\frac{s}rolcp0o$（γ-γ₁）
• D． $\frac{s}wulozly$（γ₂-γ）

Answer 1

分析 解決本題的關(guān)鍵是：首先利用光電效應(yīng)方程求出電子的最大初動(dòng)能，然后理解電容器最終帶電量的含義：即電子不能再運(yùn)動(dòng)到負(fù)極板，其臨界狀態(tài)是電子減速到負(fù)極板時(shí)速度剛好減速為零．

解答 解：現(xiàn)用頻率為γ（γ₁＜γ＜γ₂）的單色光持續(xù)照射兩板內(nèi)表面，根據(jù)光電效應(yīng)的條件，知單色光只有照射鋅板才能發(fā)生光電效應(yīng)．通過(guò)光電效應(yīng)方程知，光電子的最大初動(dòng)能E_K=hγ-hγ₁．臨界狀態(tài)是電子減速到負(fù)極板時(shí)速度剛好減速為零．根據(jù)動(dòng)能定理有：eU=E_Km=hγ-h₁．
平行板電容器的電容：C∝$\frac{S}gankw66$ 而Q=CU，所以Q∝$\frac{S}64hpm50$（γ-γ₁）．故C正確，ABD錯(cuò)誤．
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 本題難度較大，將光電效應(yīng)和電容器、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)聯(lián)系起來(lái)．關(guān)鍵知道光電效應(yīng)的條件、掌握光電效應(yīng)方程以及知道平行板電容器與什么因素有關(guān)．