Question

3．用同一實驗裝置甲研究光電效應現(xiàn)象，分別用A、B、C三束光照射光電管陰極，得到光管兩端電壓與相應的光電流的關系如圖乙所示，其中A、C兩束光照射時對應的遏止電壓相同，均為U_c1，根據(jù)你所學的相關理論下列論述正確的是（　　）

• A． B束光子的能量最小
• B． A、C兩束光的波長相同，且比B的波長長
• C． 三個光束中B光束照射時單位時間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)量最多
• D． 三個光束中B光束照射時光電管發(fā)出的光電子最大初動能最大
• E． 若B光是氫原子由第4能級向基態(tài)躍遷時產(chǎn)生的，則A光可能是氫原子由第2能級躍遷到基態(tài)產(chǎn)生的

Answer 1

分析 光電管加正向電壓情況：P右移時，參與導電的光電子數(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，對應的光的頻率為截止頻率；P再右移時，光電流始終為零．
根據(jù)公式eU_截=$\frac{1}{2}$mv_m²=hγ-W，入射光的頻率越高，對應的截止電壓U_截越大．從圖象中看出，B光對應的截止電壓U_截最大，所以B光的頻率最高，B光的波長最短，B光對應的光電子最大初動能也最大．

解答 解：ABD、光電流恰為零，此時光電管兩端加的電壓為截止電壓，對應的光的頻率為截止頻率，可知，根據(jù)eU_截=$\frac{1}{2}$mv_m²=hγ-W，入射光的頻率越高，對應的截止電壓U_截越大．A光、C光的截止電壓相等，所以A光、C光的頻率相等，則它們的最大初動能也相等，而B光的頻率最大，能量大，則最大初動能也大，且對應的波長最小，故A錯誤，BD正確；
C、由圖可知，A的飽和電流最大，因此A光束照射時單位時間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)量最多，故C錯誤；
E、若B光是氫原子由第4能級向基態(tài)躍遷時產(chǎn)生的，由于B光的頻率最大，因此A光可能是氫原子由第2能級躍遷到基態(tài)產(chǎn)生的，故E正確；
故選：BDE．

點評 解決本題的關鍵掌握截止電壓、截止頻率，以及理解光電效應方程eU_截=$\frac{1}{2}$mv_m²=hγ-W，理解I與U的圖象的橫、縱截距的含義，是解題的關鍵．