Question

16．用如圖甲所示的電路研究光電效應(yīng)中光電流強度與照射光的強弱、頻率等物理量的關(guān)系．圖中A、K兩極間的電壓大小可調(diào)，電源的正負極也可以對調(diào)．分別用a、b、c三束單色光照射，調(diào)節(jié)A、K間的電壓U，得到光電流I與電壓U的關(guān)系如圖乙所示．由圖可知（　　）

• A． 單色光a和c的頻率相同，但a更強些
• B． 單色光a和c的頻率相同，但a更弱些
• C． 單色光b的頻率小于a的頻率
• D． 改變電源的極性不可能有光電流產(chǎn)生

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：ABC、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，ac光對應(yīng)的截止頻率小于b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．a(chǎn)光、c光的截止電壓相等，所以a光、c光的頻率相等；當a、c光照射該光電管，因頻率相同，則a光對應(yīng)的光電流大，因此a光子數(shù)多，那么a光的強度較強，故A正確，BC錯誤；
D、若改變電源的極性，仍可能有光電流產(chǎn)生，但電流大小會發(fā)生變化，故D錯誤；
故選：A．

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，同時理解光電流的大小與光強有關(guān)．