Question

20．如圖所示，真空中有一平行板電容器，兩極板分別用鋅板和銅板制成（鋅板和銅板的極限頻率分別為γ₁和γ₂，且γ₁＜γ₂），兩板正對面積為s，間距為d．鋅板與靈敏靜電計相連，鋅板和銅板原來都不帶電．現(xiàn)用頻率為γ（γ₁＜γ＜γ₂）的單色光持續(xù)照射兩板內(nèi)表面，假設(shè)光電子全部到達另一極板，則電容器的最終帶電荷量Q正比于（　　）

• A． $\fracgbwy063{s}$（γ₁-γ）
• B． $\frac459raje{s}$（γ₁-γ₂）
• C． $\frac{s}favnfvj$（γ-γ₁）
• D． $\frac{s}ymeonql$（γ₂-γ）

Answer 1

分析 解決本題的關(guān)鍵是：首先利用光電效應方程求出電子的最大初動能，然后理解電容器最終帶電量的含義：即電子不能再運動到負極板，其臨界狀態(tài)是電子減速到負極板時速度剛好減速為零．

解答 解：現(xiàn)用頻率為γ（γ₁＜γ＜γ₂）的單色光持續(xù)照射兩板內(nèi)表面，根據(jù)光電效應的條件，知單色光只有照射鋅板才能發(fā)生光電效應．通過光電效應方程知，光電子的最大初動能E_K=hγ-hγ₁．臨界狀態(tài)是電子減速到負極板時速度剛好減速為零．根據(jù)動能定理有：eU=E_Km=hγ-h₁．
平行板電容器的電容：C∝$\frac{S}2havycx$ 而Q=CU，所以Q∝$\frac{S}hnycwkm$（γ-γ₁）．故C正確，ABD錯誤．
故選：C．

點評 本題難度較大，將光電效應和電容器、帶電粒子在電場中的運動聯(lián)系起來．關(guān)鍵知道光電效應的條件、掌握光電效應方程以及知道平行板電容器與什么因素有關(guān)．