Question

如图所示是做光电效应实验的装置简图．在抽成真空的足够大的玻璃管内，K为阴极，A为阳极．先在a、b间不接任何电源，用波长λ

Answer 1

解题思路：（1）根据牛顿第二定律，由洛伦兹力提供向心力，结合动能表达式，即求解光电子的最大初动能E_K；

（2）依据ε=hν=h[c/λ]，结合爱因斯坦光电效应方程W₀=hν-E_k，即可求解；

（3）由光电效应方程求解入射单色光的频率．

（1）电子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力为洛伦兹力：m

v2

r=evB

所以有：v=[erB/m]

电子的最大初动能为：E_k=[1/2]mv²=

e2r2B2

2m=

(1.6×10−19)2×(1.88×10−4)2

2×9.1×10−31 J≈4.97×10^-16J≈3.1×10³eV

（2）入射光子的能量：ε=hν=h[c/λ]=

6.63×10−34×3×108

7.1×10−11×1.6×10−19 eV≈1.75×10⁴eV

根据爱因斯坦光电效应方程得金属的逸出功为：

W₀=hν-E_k=1.44×10⁴eV=2.34×10^-15J

（3）具有最大初动能的电子刚好不能到达A板，对该电子用动能定理，有：E_K=Ue

得最大初动能为200eV

由光电效应方程：E_K=hν-W，

得：ν=3.5×10¹⁸Hz

答：（1）该光电子的最大初动能3.1×10³eV；

（2）金属的逸出功2.34×10^-15J；

（3）入射光的频率是3.5×10¹⁸Hz．

点评：

本题考点： 光电效应．

考点点评： 本题考查光电效应规律的应用能力，涉及两个过程：一个产生光电效应的过程；一个是电子在电场中减速运动的过程．