Question

9．小明用金屬銣為陰極的光電管，觀(guān)測(cè)光電效應(yīng)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)裝置示意如圖甲所示．（已知普朗克常量h=6.63×10^-34J•s．）
（1）圖甲中電極A為光電管的陽(yáng)極（填“陰極”或“陽(yáng)極”）；
（2）實(shí)驗(yàn)中測(cè)得銣的遏止電壓U_C與入射光頻率ν之間的關(guān)系如圖乙所示，則銣的截止頻率v_C=5.15×10¹⁴Hz，逸出功W₀=3.41×10^-19J；
（3）如果實(shí)驗(yàn)中入射光的頻率v=7.00×10¹⁴Hz，則產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能E_k=1.23×10^-19J．

Answer 1

分析 光電子從金屬板上射出后被電場(chǎng)加速，由此可知A板為正極，根據(jù)光電效應(yīng)方程E_km=hv-W₀和eU_C=E_Km得出遏止電壓Uc與入射光頻率v的關(guān)系式，從而進(jìn)行判斷．根據(jù)逸出功W₀=hv₀，和光電效應(yīng)方程：E_K=hv-W₀直接進(jìn)行求解．

解答 解：（1）電子從金屬板上射出后被電場(chǎng)加速，由此可知A板為正極即為陽(yáng)極，故A錯(cuò)誤；
由E_km=hv-W₀和eU_C=E_Km得：eU_C=hv-W₀，因此當(dāng)遏制電壓為零時(shí)，hv_c=W₀，
根據(jù)圖象可知，銣的截止頻率ν_C=5.15×10¹⁴Hz，
（2）根據(jù)hv_c=W₀，則可求出該金屬的逸出功大小W₀=6.63×10^-34×5.15×10¹⁴=3.41×10^-19J．
（3）根據(jù)圖象求出頻率ν=7.00×10¹⁴Hz時(shí)的遏制電壓，然后根據(jù)eU_C=E_Km可求出光電子的最大初動(dòng)能；
由E_km=hv-W₀；
解得：E_km=6.63×10^-34×7.0×10¹⁴-3.41×10^-19J=1.23×10^-19J，
故答案為：（1）陽(yáng)極；（2）5.15×10¹⁴，3.41×10^-19；（3）1.23×10^-19

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握光電效應(yīng)方程，以及知道遏止電壓與最大初動(dòng)能之間的關(guān)系．本題考察知識(shí)點(diǎn)簡(jiǎn)單，但是學(xué)生在學(xué)習(xí)中要牢記公式以及物理量之間的關(guān)系，同時(shí)注意計(jì)算的準(zhǔn)確性．