解题思路：（1）电子在电场中加速运动，根据动能定理，结合公式
λ＝
hc
eU
，可求得最短波长．
（2）求出光子的总能量与消耗的动能即可．
（1）在伦琴射线管中，电子在电场的加速作用下由阴极向阳极加速运动，电子到达阳极时获得动能EK=eU，电子撞击阳极发出x射线，当电子动能全部变为光子能量hγ时x射线的波长最短．因此有：
EK=hγ
得：λ＝
hc
eU＝
6.63×10−34×3×108
2×104×1.6×10−19＝6.2×10−11m
（2）高压电源的功率：P1=UI
每秒产生的x光子的能量：P＝n
hc
λ
效率：η=[P
P1＝
nhc/λ•UI]×100%
代入数据解得：η=0.1%
答：（1）如高压电源的电压为20 kV，X射线的最短波长是6.2×10-11m；
（2）如此时电流表读数为5 mA，1s内产生5×1013个平均波长为1.0×10-10m的光子，伦琴射线管的工作效率是0.1%．
点评：
本题考点： 动能定理的应用；带电粒子在匀强电场中的运动．
考点点评： 考查动能定理的应用，EK=eU，E=hγ，等公式的应用，当电子动能全部变为光子能量hγ时x射线的波长最短是解题的关键．