Question

圖為X射線管的結構示意圖，E為燈絲電源，在K、A兩電極間加上幾萬伏的直流高壓，使陰極發射的電子被加速后打到陽極，產生包括X光在內的各種能量的光子，其中光子能量的最大值等于電子的動能．已知陽極與陰極之間的電勢差為U、普朗克常量h、電子電荷量e和光速c，電子的初速度不計，則（　　）

• A．高壓電源的正極應接在P點，X射線從A極發出
• B．高壓電源正極應接在Q點，X射線從A極發出
• C．X射線管發射的X光最長波長為

  hc

  eU

• D．X射線管發射的X光最大頻率為

  eU

  h

Answer 1

分析：根據動能定理、光速與波長和頻率的關系公式c=λf、光量子方程E=hν列式分析．

解答：解：AB、E為燈絲電源，對燈絲加熱，燈絲放出電子，電子速度是很小的，要使電子到達陰極A，并高速撞擊A，使原子的內層電子受到激發才能發出X射線．因此，K、A之間應有使電子加速的電場，故Q應接高壓電源正極．而X射線從A極發出．故A錯誤，B正確．
CD、根據動能定理、光速與波長和頻率的關系公式c=λf、光量子方程E=hν，有eU≥E，解得：
λ≥

hc

eU

，v≤

eU

h

．即最小波長為

hc

eU

，最大頻率為

eU

h

．故C錯誤，D正確．
故選：BD．

點評：本題關鍵根據動能定理、光量子方程、光速與波長和頻率的關系公式列式求解分析．