第四章 波粒二象性之光电效应、爱因斯坦光电效应方程 期末专项训练-2025-2026学年高二下学期物理粤教版选择性必修第三册

**基本信息** 聚焦光电效应及方程的专项训练卷，含考点梳理与例题变式，覆盖选择（单选/多选）和计算题型，适配高二下或高三单元复习，融合科技情境与各地真题，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择（单选/多选）|8题|光电效应现象判断（例3）、图像分析（例1）、频率与遏止电压关系（变式2）|结合光纤通信（变式1）、黑体辐射（变式3）等科技情境，层次分明| |计算|6题|方程应用（例1求光子能量）、实验综合（例3导轨与光电管结合）|融合“夸父一号”（例1）等前沿素材，注重科学推理与模型建构，匹配高考真题趋势|

期末复习：光电效应、爱因斯坦光电效应方程专项训练 期末复习：光电效应、爱因斯坦光电效应方程专项训练 考点目录 光电效应 爱因斯坦光电效应方程 考点一 光电效应 解题思路点拨 1. 判断能否发生光电效应：对比入射光频率与极限频率； 1. 光强变化问题：频率不变，光强只影响饱和光电流，不改变遏止电压； 1. 频率变化：频率升高→遏止电压变大，饱和电流不变（光子数不变）； 1. 结合图像：从图读出遏止电压，对接光电效应方程。 例1．（25-26高二下·黑龙江·期中）如图甲所示为研究光电效应的实验装置，用频率为的单色光照射光电管的阴极，得到光电流与光电管两端电压的关系图线如图乙所示，已知电子电荷量的绝对值为，普朗克常量为，下列说法正确的是（　　） A．测量饱和电流时，应将开关接1 B．测量遏止电压时，应将开关接2 C．只增大光照强度时，图乙中的值不会增大 D．阴极所用材料的逸出功为 例2．（25-26高二下·安徽芜湖·阶段检测）在光电效应实验中，小明分别用甲、乙、丙三束单色光照射同一光电管，得到了光电流随光电管两端的电压变化的曲线如图所示。下列说法正确的是（　　） A．乙光频率比甲光频率高 B．真空中，乙光波长大于丙光波长 C．甲光的光强等于丙光的光强 D．若用丙光照射某金属有光电子逸出，则改用乙光照射该金属不一定有光电子逸出 例3．（24-25高二下·广东河源·开学考试·多选）关于光电效应的应用，下列说法正确的有（　　） A．光电效应可以用于制造光电管 B．光电效应可以用于制造太阳能电池 C．光电效应可以用于制造激光器 D．光电效应可以用于制造光纤 例4．（2025·浙江·一模·多选）如图甲所示是氢原子的能级图，图乙是研究光电效应的实验装置图。大量处于激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的光子，用此光束照射光电管电极。移动滑片，当电压表的示数为时，微安表的示数恰好为零。图示位置中滑片和点刚好位于滑动变阻器的上、下中点位置。则（　　） A．此光束中能发生光电效应的光子共有2种 B．要使微安表的示数恰好为零，滑片应由图示位置向端移动 C．相同频率不同强度的光照射电极，只要能发生光电效应，遏止电压是相同的 D．此光子束中从跃迁到的光子，其动量最小 变式1．（25-26高二下·黑龙江双鸭山·阶段检测）如图甲所示为研究光电效应的实验电路图，阴极受到光照可以发射光电子，电源的正负极可以对调。分别用三束单色光照射，调节间的电压，得到光电流与电压的关系如图乙所示。下列表述正确的是（　　） A．三束单色光的频率大小关系是 B．光照射后产生的光电子最大初动能最小 C．增大光的光强，光照射得到的光电流与电压的关系图线可能与光重合 D．增大光的光强，光照射时阴极逸出的光电子数目增多，遏止电压增大 变式2．（2026·北京海淀·一模）用甲、乙两束不同的单色光，分别照射同一光电管得到两条光电流I与电压U之间的关系曲线，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．甲光照射时产生的光电子的最大初动能更大 B．在水中，甲光的频率比乙光的频率大 C．在水中，甲光的传播速度比乙光的传播速度大 D．照射同一狭缝装置，乙光的衍射现象更明显 变式3．（25-26高二下·重庆·期中·多选）近年来，全球量子精密测量领域取得重大进展，量子红外传感、深空辐射测温、新型黑体辐射探测等关键技术都与黑体辐射息息相关。关于黑体与黑体辐射，下列说法正确的是（　　） A．黑体也可以看起来很明亮，是因为黑体也可以向外辐射电磁波 B．普朗克提出的能量量子化理论很好的解释了黑体辐射的实验规律 C．黑体辐射中，温度越高，辐射强度极大值向频率较大的方向移动 D．黑体辐射的规律除与温度有关之外，还与材料以及表面情况有关 变式4．（25-26高三上·山西运城·期中·多选）如图（a），一束光沿半圆形玻璃砖半径射到平直界面MN上，折射后分为两束单色光A和B；如图（b）所示，让A光、B光分别照射同一光电管的阴极，A光照射时恰好有光电流产生，则（　　） A．A光子的能量小于B光子的能量 B．若用B光照射光电管的阴极，一定有光电子逸出 C．若增大入射角，A光比B光先发生全反射 D．若A光、B光分别射向同一双缝干涉装置，B光在屏上形成的相邻两个亮条纹的中心间距较宽 考点二 爱因斯坦光电效应方程 解题思路点拨 1. 已知，直接代公式求最大初动能； 1. 给遏止电压：先用，再反求频率/逸出功； 1. 多光对比：同一金属不变，频率越高，、越大； 1. 图像题（）：，斜率，横轴截距。 例1．（25-26高二下·河北唐山·期中）“夸父一号”太阳探测卫星可以观测太阳辐射的硬X射线。硬X射线是波长很短的光子，设波长为。已知普朗克常量为h，光速为c，求： (1)求该硬X射线每个光子的动量p和能量E； (2)如图所示，K、A是密封在真空玻璃管中的两个电极。K受到光照能发射电子，电子的电荷量为e。现用X射线照射K极，若K极金属的逸出功为，A与K之间的电势差，求光电子到达A极的最大动能。 例2．（25-26高二下·江苏扬州·阶段检测）如图所示为研究光电效应的实验装置。闭合开关S，某单色光源发出的光能全部照射在阴极上，回路中形成电流。移动滑动变阻器的滑片，分别测得遏止电压为、饱和电流为。已知阴极金属的逸出功为，电子的电荷量为，普朗克常量为，光源发光功率恒定。 (1)求从阴极逸出时光电子的最大动能； (2)若每入射一个光子会产生一个光电子，所有的光电子都能到达阳极，求光源的发光功率。 例3．（25-26高二下·广东深圳·阶段检测）如图所示，两根足够长的间距为L的光滑平行金属导轨固定放置，导轨平面与水平面夹角为。与导轨垂直的边界MN将导轨分为上下两个区域，下方区域存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。将导轨与阻值为R的电阻、开关S、真空光电管P用导线连接，P侧面开有可开闭的通光窗N，其余部分不透光；P内有阴极K和阳极A。关闭N，断开S，质量为m的导体棒ab沿导轨由静止下滑，下滑过程中始终与导轨垂直且接触良好，除R外，其余电阻均不计，ab到达边界MN的瞬间恰好做匀速直线运动。重力加速度大小为g，电子电荷量为e，普朗克常量为h。 (1)求ab到达边界MN时的速度大小v； (2)求ab释放位置到边界MN的距离x； (3)ab进入磁场区域后，闭合S，打开N，用频率为ν的单色光照射K，若ab保持运动状态不变，求阴极材料的逸出功应满足的条件。 变式1．（2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测）光纤通信有传输容量大、衰减小、抗干扰性及保密性强等多方面的优点。如图甲是光纤的示意图，简化成由内芯和包层组成（内芯简化为长直玻璃丝，包层简化为真空），设玻璃丝折射率为n (1)若某单色光从真空以入射角60度从左端面入射后恰好发生全反射通过此光纤，求折射率n； (2)经过传输的单色光照射在光电管上，此时电流表示数不为零。移动滑动变阻器滑片，求电流表示数刚好为零时的电压（已知单色光波长、光电管阴极材料逸出功、普朗克常量h、元电荷e、光速c） 变式2．（25-26高三上·广东广州·期中）我国中微子探测实验利用光电管把光信号转换为电信号。如图所示，为两正对、间距为的金属板。用发光功率为的激光器发出单一频率的细光束全部照射在极板的中心时，若每射入个光子会产生1个光电子从中心处发出，且仅在图示的平面内沿各个方向运动。调节滑片改变两板间电压，发现当电压表示数为时，微安表示数恰好为零。已知普朗克常量为，电子电荷量为，质量为，极板材料的逸出功为，不计电子间的相互作用。 (1)求激光器发光的频率； (2)若两极板长度为2d，交换电源正负极，调节滑片逐渐增大两板间电压，求电流达到饱和的大小和电压表的示数； (3)在（2）的基础上，若两极板长度足够，在两板间加上方向垂直图示平面向里的匀强磁场。求微安表电流为零时的最小值。 变式3．（24-25高二下·江苏淮安·期末）如图所示为研究光电效应的实验装置。闭合开关，某单色光源发出的光能全部照射在阴极上，回路中形成电流。移动滑动变阻器的滑片，分别测得遏止电压为、饱和电流为。已知阴极金属的逸出功为，电子的电荷量为，普朗克常量为，光源发光功率恒定。 (1)求从阴极逸出时光电子的最大动能； (2)求单位时间内到达阳极的光电子数的最大值； (3)若每入射一光子会产生一个光电子，所有的光电子都能到达阳极，求光源的发光功率P。 2 学科网（北京）股份有限公司 $期末复习：光电效应、爱因斯坦光电效应方程专项训练 期末复习：光电效应、爱因斯坦光电效应方程专项训练 考点目录 光电效应 爱因斯坦光电效应方程 考点一 光电效应 解题思路点拨 1. 判断能否发生光电效应：对比入射光频率与极限频率； 1. 光强变化问题：频率不变，光强只影响饱和光电流，不改变遏止电压； 1. 频率变化：频率升高→遏止电压变大，饱和电流不变（光子数不变）； 1. 结合图像：从图读出遏止电压，对接光电效应方程。 例1．（25-26高二下·黑龙江·期中）如图甲所示为研究光电效应的实验装置，用频率为的单色光照射光电管的阴极，得到光电流与光电管两端电压的关系图线如图乙所示，已知电子电荷量的绝对值为，普朗克常量为，下列说法正确的是（　　） A．测量饱和电流时，应将开关接1 B．测量遏止电压时，应将开关接2 C．只增大光照强度时，图乙中的值不会增大 D．阴极所用材料的逸出功为 【答案】D 【详解】A．测量饱和电流时，光电管加正向电压，则应将开关接2，A错误； B．测量遏止电压时，光电管加反向电压，应将开关接1，B错误； C．只增大光照强度时，则单位时间逸出光电子数增加，饱和光电流变大，则图乙中的值会增大，C错误； D．根据 可得阴极所用材料的逸出功为，D正确。 故选D。 例2．（25-26高二下·安徽芜湖·阶段检测）在光电效应实验中，小明分别用甲、乙、丙三束单色光照射同一光电管，得到了光电流随光电管两端的电压变化的曲线如图所示。下列说法正确的是（　　） A．乙光频率比甲光频率高 B．真空中，乙光波长大于丙光波长 C．甲光的光强等于丙光的光强 D．若用丙光照射某金属有光电子逸出，则改用乙光照射该金属不一定有光电子逸出 【答案】A 【详解】AB．根据光电效应方程和动能定理可得 可知入射光的频率越高，对应的遏止电压越大，由图可知：甲光、丙光的遏止电压相等且小于乙光的遏止电压，所以三种色光的频率关系为 由，可知在真空中有，故A正确，B错误； C．甲光对应的饱和电流大于丙光对应的饱和电流，所以甲光的光强大于丙光的光强，故C错误； D．若用丙光照射某金属有光电子逸出，因为乙光的频率大于丙光的频率，所以改用乙光照射该金属一定有光电子逸出，故D错误。 故选A。 例3．（24-25高二下·广东河源·开学考试·多选）关于光电效应的应用，下列说法正确的有（　　） A．光电效应可以用于制造光电管 B．光电效应可以用于制造太阳能电池 C．光电效应可以用于制造激光器 D．光电效应可以用于制造光纤 【答案】AB 【详解】A．光电管是光电效应的直接应用，当光照射光电阴极时，电子被发射形成电流，常用于光控开关、自动门等设备，故A正确； B．太阳能电池基于光伏效应（光电效应的一种形式），光照射半导体时产生电子—空穴对，形成电流，实现光能到电能的转换，故B正确； C．激光器的工作原理是受激辐射，与光电效应（电子逸出）无关，属于量子光学范畴，故C错误； D．光纤利用全内反射原理传输光信号，不涉及电子发射，与光电效应无关，故D错误。 故选AB。 例4．（2025·浙江·一模·多选）如图甲所示是氢原子的能级图，图乙是研究光电效应的实验装置图。大量处于激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的光子，用此光束照射光电管电极。移动滑片，当电压表的示数为时，微安表的示数恰好为零。图示位置中滑片和点刚好位于滑动变阻器的上、下中点位置。则（　　） A．此光束中能发生光电效应的光子共有2种 B．要使微安表的示数恰好为零，滑片应由图示位置向端移动 C．相同频率不同强度的光照射电极，只要能发生光电效应，遏止电压是相同的 D．此光子束中从跃迁到的光子，其动量最小 【答案】AC 【详解】A．处于激发态的氢原子跃迁时，可能的跃迁路径为、、 共三种光子。计算各光子能量： ： ： 遏止电压时，最大初动能 由光电效应方程 最大光子能量 对应最大，故逸出功， 不能发生光电效应。， 能发生光电效应。因此能发生光电效应的光子共2种，A正确； B．图示位置中滑片和点位于滑动变阻器中点，此时光电管两端电压为零，要使微安表示数为零，应该向a端移动滑片，B错误； C．遏止电压 仅与入射光频率和逸出功有关，与光强无关。相同频率下，无论强度如何，相同，C正确； D．光子动量 能量越大动量越大。的光子能量最大，动量最大，D错误； 故选AC。 变式1．（25-26高二下·黑龙江双鸭山·阶段检测）如图甲所示为研究光电效应的实验电路图，阴极受到光照可以发射光电子，电源的正负极可以对调。分别用三束单色光照射，调节间的电压，得到光电流与电压的关系如图乙所示。下列表述正确的是（　　） A．三束单色光的频率大小关系是 B．光照射后产生的光电子最大初动能最小 C．增大光的光强，光照射得到的光电流与电压的关系图线可能与光重合 D．增大光的光强，光照射时阴极逸出的光电子数目增多，遏止电压增大 【答案】C 【详解】AB．由 又， 得三束单色光的频率大小关系是 单色光照射后遏止电压较大，根据知，光照射后产生的光电子最大初动能最大，A错误，B错误； C．两光的频率相等，由于光的饱和光电流较大，则光的光强较大，增大光的光强，光照射得到的光电流与电压的关系图线可能与光重合，C正确； D．遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关，D错误。 故选C。 变式2．（2026·北京海淀·一模）用甲、乙两束不同的单色光，分别照射同一光电管得到两条光电流I与电压U之间的关系曲线，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．甲光照射时产生的光电子的最大初动能更大 B．在水中，甲光的频率比乙光的频率大 C．在水中，甲光的传播速度比乙光的传播速度大 D．照射同一狭缝装置，乙光的衍射现象更明显 【答案】C 【详解】A．由图可知，乙光的遏止电压绝对值较大，即，根据可知，乙光照射时产生的光电子的最大初动能更大，故A错误； B．根据光电效应方程乙光的最大初动能大，则乙光的频率大，光的频率由光源决定，与介质无关，故B错误； C．因为乙光的频率大，所以水对乙光的折射率大，根据可知，在水中甲光的传播速度比乙光的传播速度大，故C正确； D．根据可知，甲光的波长长，波长越长衍射现象越明显，所以甲光的衍射现象更明显，故D错误。 故选C。 变式3．（25-26高二下·重庆·期中·多选）近年来，全球量子精密测量领域取得重大进展，量子红外传感、深空辐射测温、新型黑体辐射探测等关键技术都与黑体辐射息息相关。关于黑体与黑体辐射，下列说法正确的是（　　） A．黑体也可以看起来很明亮，是因为黑体也可以向外辐射电磁波 B．普朗克提出的能量量子化理论很好的解释了黑体辐射的实验规律 C．黑体辐射中，温度越高，辐射强度极大值向频率较大的方向移动 D．黑体辐射的规律除与温度有关之外，还与材料以及表面情况有关 【答案】ABC 【详解】A．黑体虽然不反射光，但它自身会向外辐射电磁波（热辐射）。当温度足够高时，黑体辐射的可见光强度很大，看起来就会很明亮，比如高温的铁块，故A正确； B．普朗克提出的能量量子化理论，成功解释了黑体辐射的实验规律，解决了经典理论无法解释的 “紫外灾难” 问题，故B正确； C．根据黑体辐射的实验规律，温度越高，辐射强度的极大值对应的波长越短，也就是对应的频率越大，向高频方向移动，故C正确； D．黑体辐射的规律只与温度有关，与材料、表面情况无关，这正是 “黑体” 的定义特征，故D错误。 故选ABC。 变式4．（25-26高三上·山西运城·期中·多选）如图（a），一束光沿半圆形玻璃砖半径射到平直界面MN上，折射后分为两束单色光A和B；如图（b）所示，让A光、B光分别照射同一光电管的阴极，A光照射时恰好有光电流产生，则（　　） A．A光子的能量小于B光子的能量 B．若用B光照射光电管的阴极，一定有光电子逸出 C．若增大入射角，A光比B光先发生全反射 D．若A光、B光分别射向同一双缝干涉装置，B光在屏上形成的相邻两个亮条纹的中心间距较宽 【答案】CD 【详解】AB．由图可知A光偏折程度较大，则玻璃砖对A光的折射率较大，A光频率较大，根据可得A光能量较大；A光照射时恰好有光电流产生，则A光频率恰好等于极限频率，B光频率小于极限频率，若用B光照射光电管的阴极，一定没有光电子逸出，故AB错误； C．玻璃砖对A光的折射率较大，根据 可知A光临界角较小，若增大入射角，A光比B光先发生全反射，故C正确； D．A光频率较大，根据可知，A光波长较短，根据可知A光、B光分别射向同一双缝干涉装置，B光在屏上形成的相邻两条明纹间距较宽，故D正确。 故选CD。 考点二 爱因斯坦光电效应方程 解题思路点拨 1. 已知，直接代公式求最大初动能； 1. 给遏止电压：先用，再反求频率/逸出功； 1. 多光对比：同一金属不变，频率越高，、越大； 1. 图像题（）：，斜率，横轴截距。 例1．（25-26高二下·河北唐山·期中）“夸父一号”太阳探测卫星可以观测太阳辐射的硬X射线。硬X射线是波长很短的光子，设波长为。已知普朗克常量为h，光速为c，求： (1)求该硬X射线每个光子的动量p和能量E； (2)如图所示，K、A是密封在真空玻璃管中的两个电极。K受到光照能发射电子，电子的电荷量为e。现用X射线照射K极，若K极金属的逸出功为，A与K之间的电势差，求光电子到达A极的最大动能。 【答案】(1)， (2) 【详解】（1）根据德布罗意波长关系 得光子动量 光子的频率满足，可得 光子能量公式为 代入得 （2）根据爱因斯坦光电效应方程，光电子逸出K极时的最大初动能为 已知，A极电势高于K极，带负电的光电子从K到A运动过程中，电场力做正功，由动能定理可得 整理得 例2．（25-26高二下·江苏扬州·阶段检测）如图所示为研究光电效应的实验装置。闭合开关S，某单色光源发出的光能全部照射在阴极上，回路中形成电流。移动滑动变阻器的滑片，分别测得遏止电压为、饱和电流为。已知阴极金属的逸出功为，电子的电荷量为，普朗克常量为，光源发光功率恒定。 (1)求从阴极逸出时光电子的最大动能； (2)若每入射一个光子会产生一个光电子，所有的光电子都能到达阳极，求光源的发光功率。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）当加反向遏止电压时，动能最大的光电子刚好无法到达阳极，根据动能定理 整理得 （2）饱和电流表示单位时间内所有逸出的光电子都到达阳极 设单位时间逸出的光电子数为，根据电流的定义 ，可得 ​​ 由题意，每入射一个光子产生一个光电子，因此单位时间入射的光子数也为 根据爱因斯坦光电效应方程 代入 可得单个光子的能量 光源功率为单位时间发出的总能量，即 联立解得 例3．（25-26高二下·广东深圳·阶段检测）如图所示，两根足够长的间距为L的光滑平行金属导轨固定放置，导轨平面与水平面夹角为。与导轨垂直的边界MN将导轨分为上下两个区域，下方区域存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。将导轨与阻值为R的电阻、开关S、真空光电管P用导线连接，P侧面开有可开闭的通光窗N，其余部分不透光；P内有阴极K和阳极A。关闭N，断开S，质量为m的导体棒ab沿导轨由静止下滑，下滑过程中始终与导轨垂直且接触良好，除R外，其余电阻均不计，ab到达边界MN的瞬间恰好做匀速直线运动。重力加速度大小为g，电子电荷量为e，普朗克常量为h。 (1)求ab到达边界MN时的速度大小v； (2)求ab释放位置到边界MN的距离x； (3)ab进入磁场区域后，闭合S，打开N，用频率为ν的单色光照射K，若ab保持运动状态不变，求阴极材料的逸出功应满足的条件。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由于到达边界的瞬间恰好做匀速直线运动，则有 将磁场沿垂直斜面的方向进行分解则有 导体棒切割磁感线产生的电动势 回路中的电流 导体棒受到的安培力 联立解得 （2）导体棒下滑到的过程中，机械能守恒，则有 解得 （3）根据上述结论可知，回路中的电流 光电管的遏止电压 根据光电效应方程 联立解得 变式1．（2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测）光纤通信有传输容量大、衰减小、抗干扰性及保密性强等多方面的优点。如图甲是光纤的示意图，简化成由内芯和包层组成（内芯简化为长直玻璃丝，包层简化为真空），设玻璃丝折射率为n (1)若某单色光从真空以入射角60度从左端面入射后恰好发生全反射通过此光纤，求折射率n； (2)经过传输的单色光照射在光电管上，此时电流表示数不为零。移动滑动变阻器滑片，求电流表示数刚好为零时的电压（已知单色光波长、光电管阴极材料逸出功、普朗克常量h、元电荷e、光速c） 【答案】(1) (2) 【详解】（1） 设光在光纤左端面的折射角为，光从真空入射玻璃，由折射定律： 代入入射角 光在内芯与真空包层的界面恰好发生全反射，设侧面入射角为临界角，由全反射临界角公式： 由几何关系得 因此 结合三角关系 得 代入折射定律： 代入 两边平方整理得： （2）单色光频率 由光电效应方程，光电子最大初动能： 电流为零时，反向截止电压满足 整理得： 变式2．（25-26高三上·广东广州·期中）我国中微子探测实验利用光电管把光信号转换为电信号。如图所示，为两正对、间距为的金属板。用发光功率为的激光器发出单一频率的细光束全部照射在极板的中心时，若每射入个光子会产生1个光电子从中心处发出，且仅在图示的平面内沿各个方向运动。调节滑片改变两板间电压，发现当电压表示数为时，微安表示数恰好为零。已知普朗克常量为，电子电荷量为，质量为，极板材料的逸出功为，不计电子间的相互作用。 (1)求激光器发光的频率； (2)若两极板长度为2d，交换电源正负极，调节滑片逐渐增大两板间电压，求电流达到饱和的大小和电压表的示数； (3)在（2）的基础上，若两极板长度足够，在两板间加上方向垂直图示平面向里的匀强磁场。求微安表电流为零时的最小值。 【答案】(1) (2)， (3) 【详解】（1）根据光电效应方程可知，电子逸出的动能 由遏止电压的意义可知 联立解得激光器发光的频率 （2）激光器的功率为，则每秒逸出电子的个数 则饱和电流 水平方向逸出的电子也可到达MN板时，电子做类平抛运动，水平方向则有 竖直方向则有 又因为 解得 两极板间的电场强度 由牛顿第二定律可得 解得电子在竖直方向的加速度大小为 联立解得 （3）加上磁场后，水平向左逸出的电子恰好不能到达MN板时电流为零，将初速度分解为向右的速度为，则满足 解得 其中 向左的速度为，电子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，则有 结合题意可知 联立解得 变式3．（24-25高二下·江苏淮安·期末）如图所示为研究光电效应的实验装置。闭合开关，某单色光源发出的光能全部照射在阴极上，回路中形成电流。移动滑动变阻器的滑片，分别测得遏止电压为、饱和电流为。已知阴极金属的逸出功为，电子的电荷量为，普朗克常量为，光源发光功率恒定。 (1)求从阴极逸出时光电子的最大动能； (2)求单位时间内到达阳极的光电子数的最大值； (3)若每入射一光子会产生一个光电子，所有的光电子都能到达阳极，求光源的发光功率P。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）根据动能定理有 解得 （2）由 可得 （3）光源发出的光的能量 根据光电效应方程有 解得 2 学科网（北京）股份有限公司 $