Question

（8分）如图所示，相距为d的两平行金属板A、B足够大，板间电压恒为U，有一波长为的细激光束照射到B板上，使B板发生光电效应，已知普朗克常量为h，金属板B的逸出功为W，电子质量为m，电荷量e，求：

（1）从B板逸出电子的最大初动能。
（2）从B板运动到A板所需时间最短的光电子到达A板时的动能；
（3）光电子从B板运动到A板时所需的最长时间．

Answer 1

（1）Ek₀= h－ w   （2）E_k＝eU +h－w（3）t＝d                 

（1）时间最短的光电子，是以最大初动能垂直B板飞出，由光电效应方程，设最大初动能为E_k0到达A板的动能为E_k, 由光电效应方程
h＝W＋Ek₀                                   （1）  2分
得Ek₀= h－ w                                 （2）  2分
（2）由动能定理得
E_k＝E_k0+ eU                                    （3）  2分
联立得　E_k＝eU +h－w                         （4）  2分
（3）时间最长的光电子，是初速为0，或速度方向沿B板方向飞出的电子
由运动规律得
d ＝at²                                                                    （5）　1分
a ＝                                           （6）　1分
得t＝d                                       （7）   2分
本题考查电子的跃迁和光电效应现象，由光电效应方程可求得最大初动能，一车电子在电场力作用下做匀减速运动，电场力做功等于动能的变化量，可求得末动能大小，时间最长的光电子，是初速为0，或速度方向沿B板方向飞出的电子，由电子在匀强电场中做类平跑运动，可求得运动时间