Question

15．將圖甲中所示的裝置放在真空中，金屬板M受到某種頻率為v的紫外線照射時，會不停地發(fā)射速度大小及方向都不相同的電子，電子打到金屬網N上，在M、N間形成電壓，一段時間后，電壓達到最大值U_m，改變v，U_m隨之改變，U_m-v圖線如圖乙所示．
（1）照射M的紫外線的頻率增大時，M、N間的最大電壓U_m隨之增大，原因是出射電子的最大速度增大（填“不變”、“增大”或“減小”）．
（2）由圖乙可知，當紫外線的頻率為v₁時，從M上發(fā)射出的電子的最大動能是12.5eV．
（3）照射光的頻率一定，僅將金屬網N向左平移一小段距離時，M、N間的最大電壓U_m不變（填“增大”、“不變”、“減小”）．

Answer 1

分析 根據(jù)光電效應方程分析電子的最大初動能的變化；根據(jù)動能定理，0-$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$=-eU，并結合U＞12.5V時電流表中就沒有電流，即可求解．

解答 解：（1）根據(jù)光電效應方程：$\frac{1}{2}m{v}_{m}^{2}=hv-W$
照射M的紫外線的頻率增大時，由于金屬的逸出功沒有變化，所以出射電子的最大速度增大，所以M、N間的最大電壓U_m隨之增大．
（2）根據(jù)題意可知，MN之間的電壓是反向的截止電壓，當紫外線的頻率為v₁時，反向截止電壓是12.5V，根據(jù)動能定理：
0-$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$=-eU，
解得M上發(fā)射出的電子的最大動能是12.5eV；
（3）根據(jù)動能定理：
0-$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$=-eU，
知，反向截止電壓的大小與極板之間的距離沒有關系，所以照射光的頻率一定，M、N間的最大電壓U_m 不變．
故答案為：增大，12.5，不變．

點評 考查光電效應現(xiàn)象，理解最大初動能的含義，掌握動能定理的應用，理解圖乙是反向截止電壓與入射光的頻率之間的關系的圖象是解答的關鍵．