共通テスト（理科） 過去問
令和7年度（2025年度）追・再試験
問88 (物理（第4問） 問5)

次の文章を読み、後の問いに答えよ。ただし、電子の質量をm，電気素量をe，プランク定数をh，真空中の光の速さをcとする。実験は真空中で行い、重力の影響は無視できるものとする。

金属に、ある値より大きい振動数の光を入射すると、光電効果により電子（光電子）が金属から飛び出す。
図1のように、同じ金属でできた同じ大きさの極板AとBを、距離dだけ離して向かい合わせに平行に置いた。極板AとBに直流電源と電流計を接続し、極板Aを接地した。極板Aに振動数の大きい光を入射すると、回路に電流が流れる。これを光電流という。極板AとBの間の電圧によっては、光電流は流れなくなる。極板間には極板AからBに向かう電子が減速するように大きさVの電圧が加えられており、光電流を調整できるようになっている。光は単色光であり、極板Aのみに入射する。ただし、極板間の電場（電界）は一様で、放出された光電子による影響は無視できるものとする。

以下の問いでは、極板Aから飛び出した電子のうち極板Bに到達する電子を考える。

次の文章中の空欄（　A　）に入れる式として最も適当なものを、後の選択肢のうちから一つ選べ。

光電流が流れているときに、極板間の電圧を大きくしていくと、やがて光電流が流れなくなる。このとき、さまざまな振動数の入射光について、光電流が流れなくなる限界の電圧の値を記録していくと、図2のようなグラフが得られた。すべての点のできるだけ近くを通る直線を引く。その直線の傾きは（　A　）で表される。
極板の金属の仕事関数は約（　B　）となる。
ただし、m＝9.1✕10⁻³¹kg，e＝1.6✕10⁻¹⁹C，h＝6.6✕10⁻³⁴J・s，c＝3.0✕10⁸m／sとする。