真空中放置的平行金属板可以用作光电转换装置,如图所示,光照前两板都不带电,以光照射板,则板中的电子可能吸收光的能量而逸出。假设所有逸出的电子都垂直于板向板运动,忽略电子之间的相互作用,保持光照条件不变,为接线柱。已知单位时间内从板逸出的电子数为,电子逸出时的最大动能为,元电荷为。
(1)求板和板之间的最大电势差,以及将短接时回路中的电流。
(2)图示装置可看作直流电源,求其电动势和内阻.
(3)在之间连接一个外电阻时,该电阻两端的电压为,外电阻上消耗的电功率设为;单位时间内到达板的电子,在从板运动到板的过程中损失的动能之和设为,请推导证明:.( 注意:解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量,要在解题中做必要的说明)