Question

8．2009年諾貝爾物理學獎得主威拉德．博伊爾和喬治．史密斯主要成就是發明了電荷耦合器件（CCD）圖象傳感器．他們的發明利用了愛因斯坦的光電效應原理．如圖所示電路可研究光電效應規律，圖中標有A和K的為光電管，其中A為陰極，K為陽極．理想電流計可檢測通過光電管的電流，理想電壓表用來指示光電管兩端的電壓．現接通電源，用光子能量為10.5eV的光照射陰極A，電流計中有示數，若將滑動變阻器的滑片P緩慢向右滑動，電流計的讀數逐漸減小，當滑至某一位置時電流計的讀數恰好為零，讀出此時電壓有的示數為6.0V；現保持滑片P位置不變，以下判斷正確的是（　　）

• A． 光電管陰極A射出的光電子是具有瞬時性的
• B． 光電管陰極材料的逸出功為4.5eV
• C． 若增大入射光的強度，電流計的讀數不為零
• D． 若用光子能量為12eV的光照射陰極A，光電子的最大初動能一定變大
• E． 若用光子能量為9.5eV的光照射陰極A，同時把滑片P向左移動少許，電流計的讀數一定不為零

Answer 1

分析 圖示電路所加的電壓為反向電壓，當電流計的讀數恰好為零時，根據動能定理可以求出光電子的最大初動能，通過光電效應方程可以求出逸出功的大小．

解答 解：A、射出的光電子是具有瞬時性的．故A正確．
B、電流計的讀數恰好為零，此時電壓表的示數為6.0V，根據動能定理得，eU=E_Km=6eV．再根據光電效應方程知：W₀=hγ-E_Km=10.5-6=4.5eV．故B正確．
C、光電效應的產生的最大初動能與入射光的強度無關，與入射光的頻率有關．故C錯誤．
D、增大入射光的光子能量，根據光電效應方程知，光電子的最大初動能變大．故D正確．
E、若用光子能量為9.5eV的光照射陰極A，能發生光電效應，但是把滑片P向左移動少許，電流計的讀數不一定不為零，故E錯誤；
故選：ABD．

點評 本題考查了光電效應、質能方程等基礎知識，比較簡單，關鍵掌握這些知識點的基本概念和基本規律．