Question

4．如圖1所示是研究光電效應(yīng)的電路．某同學(xué)利用該裝置在不同實驗條件下得到了三條光電流I與A、K兩極之間的電極U_AK的關(guān)系曲線（甲光、乙光、丙光），如圖2所示．則下列說法正確的是（　�。�

• A． 甲光對應(yīng)的光電子的最大初動能小于丙光對應(yīng)的光電子的最大初動能
• B． 甲光和乙光的頻率相同，且甲光的光強比乙光強
• C． 丙光的頻率比甲、乙光的大，所以光子的能量較大，丙光照射到K極到電子從K極射出的時間間隔明顯小于甲、乙光相應(yīng)的時間間隔
• D． 用強度相同的甲、丙光照射該光電管，則單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)相等

Answer 1

分析 光電管加正向電壓情況：P右移時，參與導(dǎo)電的光電子數(shù)增加；P移到某一位置時，所有逸出的光電子都剛參與了導(dǎo)電，光電流恰達最大值；P再右移時，光電流不能再增大．
光電管加反向電壓情況：P右移時，參與導(dǎo)電的光電子數(shù)減少；P移到某一位置時，所有逸出的光電子都剛不參與了導(dǎo)電，光電流恰為零，此時光電管兩端加的電壓為截止電壓，對應(yīng)的光的頻率為截止頻率；P再右移時，光電流始終為零．eU_截=$\frac{1}{2}$m${v}_{m}^{2}$=hγ-W，入射光的頻率越高，對應(yīng)的截止電壓U_截越大．從圖象中看出，丙光對應(yīng)的截止電壓U_截最大，所以丙光的頻率最高，丙光的波長最短，丙光對應(yīng)的光電子最大初動能也最大．

解答 解：AB、光電流恰為零，此時光電管兩端加的電壓為截止電壓，對應(yīng)的光的頻率為截止頻率，可知，乙光對應(yīng)的截止頻率小于丙光的截止頻率，
根據(jù)eU_截=$\frac{1}{2}$m${v}_{m}^{2}$=hγ-W，入射光的頻率越高，對應(yīng)的截止電壓U_截越大．甲光、乙光的截止電壓相等，所以甲光、乙光的頻率相等；
丙光的截止電壓大于乙光的截止電壓，所以丙光的頻率大于乙光的頻率，則乙光的波長大于丙光的波長；
丙光的截止電壓大于甲光的截止電壓，所以甲光對應(yīng)的光電子最大初動能小于于丙光的光電子最大初動能．
更換不同的光電管，對應(yīng)的截止頻率也將不同；
由圖可知，甲的飽和電流大于乙的飽和電流，而光的頻率相等，所以甲光的光強大于乙光的光強，故AB正確；
C、由上分析可知，丙光的頻率比甲、乙光的大，所以光子的能量較大，但丙光照射到K極到電子從K極射出的時間間隔與甲、乙光相應(yīng)的時間間隔一樣的，故C錯誤；
D、用強度相同的甲、丙光照射該光電管，因甲光的頻率低，則甲光的光子數(shù)多，那么在單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)多，故D錯誤；
故選：AB．

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握截止電壓、截止頻率，以及理解光電效應(yīng)方程eU_截=$\frac{1}{2}$m${v}_{m}^{2}$=hγ-W．