Question

17．光电效应实验装置示意图如图所示．
（1）若要使发生光电效应的电子不能到达A极，则电源的a极应为正极（选填正、负）
（2）用频率为v的普通光源照射k极，没有发生光电效应，用频率大于ν的光照射k极，则立即发生了光电效应；此实验说明发生光电效应的条件是只有照射光的频率大于金属的极限频率时才会发生光电效应；发生光电效应所需时间很短．
（3）若kA加上反向电压U，在kA之间就形成了使光电子减速的电场，逐渐增大U，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U可能是下列的A（其中W为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电量）
A．$U=\frac{hν}{e}-\frac{W}{e}$   B．$U=\frac{2hν}{e}-\frac{W}{e}$   C．U=2hν-W    D．$U=\frac{5hν}{2e}-\frac{W}{e}$．

Answer 1

分析 根据电子在电场中受到的电场力方向，从而确定电源的正负极；
根据发生光电效应的条件是：入射光的频率大于或等于金属的极限频率，即可求解；
根据光电效应方程E_km=hv-W，以及E_km=eU进行分析．

解答 解：（1）若要使发生光电效应的电子不能到达A极，电子受到的电场力必须向左，因此电场方向必须向右，则电源a端为正极，
（2）由发生光电效应的条件是：入射光的频率大于或等于金属的极限频率，即可发生光电效应现象，同时发生光电效应所需时间很短；
（3）根据题意知，一个电子吸收一个光子不能发生光电效应，换用同样频率为ν的强激光照射阴极K，则发生了光电效应，即吸收的光子能量为hv，
则有：eU=hv-W，解得$U=\frac{hν}{e}-\frac{W}{e}$．
故答案为：（1）正；（2）只有照射光的频率大于金属的极限频率时才会发生光电效应；发生光电效应所需时间很短；（3）A．

点评 考查光电效应现象，理解金属的极限频率的含义，掌握光电效应的条件；解决本题的关键是掌握光电效应方程，知道最大初动能与遏止电压的关系；