如图所示为光电管产生的光电子进行比荷测定的原理装置图．光电管中两块平行金属板间距离为d.其中N为锌板.受紫外线照射后激发出不同方向的光电子．开关S闭合.电流表A有读数.若调节变阻器R.逐渐增大极板间的电压.A表读数逐渐减小.当电压表示数为U时.A表读数恰好为零,断开S.在极板间加上垂直纸面的匀强磁场.当磁感应强度为B时.A表读数也恰好为零．(1)若所加紫� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

如图所示为光电管产生的光电子进行比荷测定的原理装置图．光电管中两块平行金属板间距离为d，其中N为锌板，受紫外线照射后激发出不同方向的光电子．开关S闭合，电流表A有读数，若调节变阻器R，逐渐增大极板间的电压，A表读数逐渐减小，当电压表示数为U时，A表读数恰好为零；断开S，在极板间加上垂直纸面的匀强磁场，当磁感应强度为B时，A表读数也恰好为零．
（1）若所加紫外线的波长为λ，则锌金属的逸出功为多大？
（2）求光电子的比荷

为多大？

分析：（1）根据动能定理求出光电子的最大初动能，结合光电效应方程求出金属的逸出功．
（2）结合几何关系求出电子在磁场中做匀速圆周运动的半径，根据洛伦兹力提供向心力求出光电子的比荷．

解答：解析：（1）设光电子的最大初动能为

mv2，根据动能定理有：
eU=

mv2…①
又由光电效应方程得：hv-W=

mv2… ②
c=λv…③
联立①、②、③解得：W=

-eU…④
（2）具有最大初动能的光电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，其轨道半径r为

时恰好无光电子到达M板，即：
r=

…⑤
由牛顿第二定律得：evB=m

…⑥
联立①、⑤、⑥得：

B2d2

．
答：（1）若所加紫外线的波长为λ，则锌金属的逸出功为W=

-eU．
（2）光电子的比荷

为

B2d2

．

点评：本题考查了动能定理与光电效应的综合，难度中等，关键掌握光电效应方程以及光子波长与频率的大小关系．

练习册系列答案

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如图所示为光电管的工作电路图，则图中电源的正极为

（填“a”或“b”）．若使这种光电管产生光电效应的入射光的最大波长为λ，则能使光电管工作的入射光光子的最小能量为

．

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科目：高中物理 来源： 题型：

如图所示为光电管产生的光电子进行比荷测定的原理装置图。光电管中两块平行金属板间距离为d，其中N为锌板，受紫外线照射后激发出不同方向的光电子。开关S闭合，电流表A有读数，若调节变阻器R，逐渐增大极板间的电压，A表读数逐渐减小，当电压表示数为U时，A表读数恰好为零；断开S，在极板间加上垂直纸面的匀强磁场，当磁感应强度为B时，A表读数也恰好为零。

⑴ 若所加紫外线的波长为λ，则锌金属的逸出功为多大？

⑵ 求光电子的比荷为多大？