Question

15．在研究光电效应的实验中，用两束强度不同的绿光和 一束紫光分别照射光电管的阴极，测得如图所示的光电流与电压的关系图象．下列判断正确的是（　　）

• A． 图线a、c是两束绿光所对应的实验图线，其中a光的强度大
• B． 图线a、c是两束绿光所对应的实验图线，其中b光的强度大
• C． 用a光照射光电管所得光电子的动能一定比用b光照射光电管所得光电子的动能小
• D． 当用b光照射光电管时，所得光电子的动能一定等于eU₂

Answer 1

分析 光电管加正向电压情况：P右移时，参与导电的光电子数增加；P移到某一位置时，所有逸出的光电子都刚参与了导电，光电流恰达最大值；P再右移时，光电流不能再增大．
光电管加反向电压情况：P右移时，参与导电的光电子数减少；P移到某一位置时，所有逸出的光电子都刚不参与了导电，光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为截止电压，对应的光的频率为截止频率；P再右移时，光电流始终为零．eU_截=$\frac{1}{2}m{v}_{m}^{2}$=hγ-W，入射光的频率越高，对应的截止电压U_截越大．从图象中看出，丙光对应的截止电压U_截最大，所以丙光的频率最高，丙光的波长最短，丙光对应的光电子最大初动能也最大．

解答 解：AB，当光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为截止电压，对应的光的频率为截止频率，可知，a光和c光对应的截止频率小于b光的截止频率，
根据eU_截=$\frac{1}{2}m{v}_{m}^{2}$=hγ-W，入射光的频率越高，对应的截止电压U_截越大．a光、c光的截止电压相等，所以a光、c光的频率相等；
b光的截止电压大于a、c光的截止电压，所以b光的频率大于a、c光的频率，则图线a、c是两束绿光所对应的实验图线，b是紫色光；
由图可知，a的饱和电流大于b与c的饱和电流，其中a光的强度大，故A正确，B错误；
C、根据eU_截=$\frac{1}{2}m{v}_{m}^{2}$=hγ-W，用a光照射光电管所得光电子的最大初动能一定等于用b光照射光电管所得光电子的最大初动能．故C错误；
D、遏止电压对应光电子的“最大初动能”，并非每一个光电子的动能都相等．故D错误．
故选：A

点评 解决本题的关键掌握截止电压、截止频率，以及理解光电效应方程eU_截=$\frac{1}{2}m{v}_{m}^{2}$=hγ-W．