17.(8分)用波长λ=5×10-7 m的光照射一金属表面.已知其逸出功W=2 eV，需加怎样的电压才能把从阴极逸出的全部电子挡住而不致飞到阳极?

解析：照射光的能量

E=hν=h

=6.63×10-34× J=2.5 eV

由爱因斯坦光电方程Ek=hv-W

得Ek=h -W=2.5 eV-2 eV=0.5 eV

要使光电子被挡住，则电子要克服电场力做功W电，W电=Ek=0.5 eV

所以应在阳极和阴极间加大于0.5 V的反向电压.

答案大于0.5 V

18.(10分)用波长为4×10-7 m的紫光照射某金属，发出的光电子垂直进入3×10-4 T的匀强磁场中，光电子所形成的圆轨道的最大半径为1.2 cm.(电子电荷量e=1.6×10-19 C，质量m=0.91×10-30 kg)求：

(1)光电子的最大初动能;

(2)该金属发生光电效应的极限频率.

解析：(1)由evmB=m ，得vm=

则最大初动能为

Ek= mvm2= =1.82×10-19 J.

(2)由Ek=h -W

W=hv0，得极限频率v0= - =4.74×1014 Hz.

答案(1)1.82×10-19 J (2)4.74×1014 Hz

19.(14分)五氧化二钽薄膜具有相当稳定的化学性质，很低的光学损耗.在硅太阳能表面镀上一层五氧化二钽薄膜(为增透膜，膜的厚度等于入射光在其中波长的 )，可以减少太阳光的反射，提高硅太阳能电池的效率.请根据表格中所给的数据，计算镀膜后，这种硅太阳能电池比镀膜前每秒多吸收了多少个光子.

镀膜前 镀膜后

开路电压

U1(mV) 短路电流

I1(mA) 膜厚d

(μm) 折射率n 开路电压

U2(mV) 短路电流

I2(mA)

520 100 0.663 2.35 525 130

解析：本题是综合题，考查电功率、增透膜、光子等知识点.

由表中数据知，镀膜前后电池的最大功率分别如下：

P1=U1I1=520×10-3×100×10-3 W=5.2×10-2 W

P2=U2I2=525×10-3×130×10-3 W=6.825×10-2 W

镀膜后电池增加的功率：ΔP=P2-P1=1.625 W

设每秒钟多吸收的光子数为N，则：Nhv=N =ΔP

n= = ,λ0=nλ=4nd

故：N=

代入数据得：N=5.09×1017(个).

答案5.09×1017个 文章来源

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