Question

9．用圖甲所示實驗裝置研究光電效應現象，分別用a，b，c三束光照射光電管陰極，得到光電管兩端的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，根據你所學的相關理論下列論述正確的是（　　）

• A． a，c兩束光的光強相同
• B． a，c兩束光的頻率相同
• C． b光束的光的波長最短
• D． a光束照射時光電管發出的光電子的最大初動能最大
• E． b光束光子的動量最大

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：A、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產生的光電子數量最多，故A錯誤；
BCD、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D錯誤，BC正確；
E、由于b光的頻率最大，根據P=$\frac{h}{λ}$=$\frac{hγ}{c}$，則b光動量最大，故E正確；
故選：BCE．

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．