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单选题 初中物理
2021-03-22

2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德·博伊尔和乔治·史密斯的主要成就是发明了电荷耦合器件(CCD)图像传感器。他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理。如图所示电路可研究光电效应规律。图中标有A和K的为光电管,其中A为阴极,K为阳极,理想电流计可检测通过光电管的电流,理想电压表用来指示光电管两端的电压。现接通电源,用光子能量为2.75 eV的光照射阴极A,电流计中有示数,若将滑动变阻器的滑片缓慢向左滑动,电流计的读数逐渐减小,当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零,读出此时电压表的示数为1.7 V;现保持滑片位置不变,以下判断错误的是(  )。

A.光电管阴极材料的逸出功为1.05 eV
B.开关S断开后,电流表G中有电流流过
C.若用光子能量为3.0 eV的光照射阴极A,光电子的最大初动能一定变大
D.改用能量为1.0 eV的光子照射,移动滑动变阻器的触点c,电流表G中也可能有电流

参考答案

D

答案解析

该装置的电压为反向电压,当电压表的示数大于或等于1.7 V时,电流表示数为0。已知光电子的最大初动能为1.7 eV。根据光电效应方程可知W0=hv—E=2.75 eV—1.7 eV=1.05 eV,A项正确。开关s断开后,用光子能量为2.75 eV的光照射阴极A,发生光电效应有光电子产生,电流表G中有电流流过,B项正确。若用光子能量为3.0 eV的光照射阴极A,光电子的最大初动能E=hv-W0=3 eV—1.05 eV=1.95 eV,故光电子的最大初动能变大,C项正确。改用能量为1.0 eV的光子照射,由于光子能量小于逸出功,
无法发生光电效应,电流表G无示数,D项错误。