【解答】解:(1)由动能定理,有:Ekm=eUm,解得:
Um=
短路时所有溢出电子都到达B板,故短路电流:
I短=Ne
(2)电源电动势等于断路时的路端电压,即上面求出的Um,故:
E=Um=
电源的内电阻:
r=
(3)电阻两端的电压为U,则电源两端的电压也为U;
由动能定理,一个电子经过电源内部电场后损失的动能为:
△Eke=eU
设单位时间内有N′个电子到达B板,则损失的动能之和为:
△Ek=N′eU
根据电流的定义,此时电流:
I=N′e
此时流过电阻的电流也为I=N′e,外电阻上消耗的电功率:
P=UI=N′eU
故P=△Ek.
答:(1)A板和B板之间的最大电势差为,以及将a、b短接时回路中的电流为Ne.
(2)图示装置可看作直流电源,则其电动势E为,内阻r为.
(3)证明如上.
【点评】本题关键是明确光电转换装置的工作原理,要能够结合电流的定义公式、动能定理和闭合电路欧姆定律列式分析,不难.