Question

【题目】可利用如图l所示的电路研究光电效应中电子的发射情况与光照的强弱、光的频率等物理量间的关系.K、A是密封在真空玻璃管中的两个电极，K受到光照时能够发射电子.K与A之间的电压大小可以调整，电源的正负极也可以对调.

(1)a.电源按图1所示的方式连接，且将滑动变阻器中的滑片置于中央位置附近。试判断：光电管中从K发射出的电子由K向A的运动是加速运动还是减速运动?

b.现有一电子从K极板逸出，初动能忽略不计，已知电子的电量为e，电子经电压U加速后到达A极板.求电子到达A极板时的动能Ek.

(2)在图l装置中，通过改变电源的正、负极，以及移动变阻器的滑片，可以获得电流表示数，与电压表示数U之间的关系，如图2所示，图中UC叫遏止电压.实验表明，对于一定频率的光，无论光的强弱如何， 遏止电压都是一样的。请写出光电效应方程，并对“一定频率的光，无论光的强弱如何，遏止电压都是一样的”做出解释.

(3)美国物理学家密立根为了检验爱因斯坦光电效应方程的正确性，设计实验并测量了某金属的遏止电压UC与入射光的频率.根据他的方法获得的实验数据绘制成如图 3所示的图线。已知电子的电量e=1.6×l0-19C,求普朗克常量h.（将运算结果保留l位有效数字.）

Answer 1

【答案】（1）a.加速运动；b. ；（2）；（3）

【解析】

(1)a.根据电源的正负极和电路可知A极板的电势高于K极板，则光电子可加速运动；

b.电子由初速度为零加速，由动能定理得：

(2)爱因斯坦光电效应方程

遏止电压对应为具有最大初动能的光电子由K极板运动到A极板动能减为0，

根据动能定理有：

联立以上各式得:

可见，对于确定的金属来说，一定频率的光，无论光的强弱如何，遏止电压都是一样的.

(3)斜率为普朗克常量与元电荷常量之比，由图像求得斜率：

得普朗克常量：

代入数据得：