模块3-5试题(1)氢原子第n能级的能量为En=E1n2,其中E1是基态能量,而n=1,2,….若一氢原子发射能量为-316E1的光子后处于比基态能量高出-34
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模块3-5试题(1)氢原子第n能级的能量为En=E1n2,其中E1是基态能量,而n=1,2,….若一氢原子发射能量为-316E1的光子后处于比基态能量高出-34
题型:海南
难度:
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模块3-5试题
(1)氢原子第n能级的能量为
E
n
=
E
1
n
2
,其中E
1
是基态能量,而n=1,2,….若一氢原子发射能量为
-
3
16
E
1
的光子后处于比基态能量高出
-
3
4
E
1
的激发态,则氢原子发射光子前后分别处于第几能级?
(2)一速度为v的高速α粒子(
2
4
He)与同方向运动的氖核(
10
20
Ne)发生弹性正碰,碰后α粒子恰好静止.求碰撞前后氖核的速度(不计相对论修正).
答案
(1)设氢原子发射光子前后分别处于第l与第m能级,
发射后的能量E
m
=
E
1
m
2
,
故
E
1
m
2
=E
1
-
3
4
E
1
解得m=2
发射前的能量E
l
=
E
1
l
2
根据题意知E
l
=E
m
-
3
16
E
1
E
1
l
2
-
E
1
m
2
=-
3
16
E
1
将m=2代入上式解得l=4
故氢原子发射光子前后分别处于第4与第2能级.
(2)设a粒子与氖核的质量分别为m
a
与m
Ne
,氖核在碰撞前后的速度分别v
Ne
为与v"
Ne
.
由于a粒子与氖核碰撞过程中动量守恒
故有m
a
v+m
Ne
v
Ne
=m
Ne
v"
Ne
由于发生弹性正碰过程中系统的机械能守恒,故有
1
2
m
a
v
2
+
1
2
m
Ne
v
Ne
2
=
1
2
m
Ne
v
′
Ne
2
解得:
v
Ne
=
m
Ne
-
m
a
2
m
Ne
v
v
′
Ne
=
m
Ne
+
m
a
2
m
Ne
v
由于a粒子的质量数为4,而氖核(
10
20
Ne)的质量数为20,故有
m
a
m
Ne
=
1
5
故碰撞前氖核的速度
v
Ne
=
2
5
v
碰撞后氖核的速度
v
′
Ne
=
3
5
v
答:(1)氢原子发射光子前后分别处于第4与第2能级.
(2)碰撞前氖核的速度
v
Ne
=
2
5
v
;碰撞后氖核的速度
v
′
Ne
=
3
5
v
举一反三
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A.物体的动能和势能相互转化
B.物体的动能转化为其它形式的能量
C.物体的势能转化为其它形式的能量
D.物体的机械能转化为其它形式的能量
题型:不详
难度:
|
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在竖直平面内,一根光滑金属杆弯成如图所示形状,相应的曲线方程为y=2.5cos(kx+
2
3
π
)(单位:m),式中k=1m
-1
.将一光滑小环套在该金属杆上,并从x=0处以v
0
=5m/s的初速度沿杆向下运动,取重力加速度g=10m/s
2
.则当小环运动到
x=
π
3
m时的速度大小v=______该小环在x轴方向最远能运动到x=______m处.
题型:上海
难度:
|
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AOB是光滑的水平轨道,BC是半径为R的光滑圆弧轨道,两轨道恰好相切,如图示,质量为M=9m的小木块静止在O点,一质量为m的子弹以某一速度水平射入木块内未穿出,木块恰好滑到圆弧的最高点C处(子弹、木块均可视为质点),求:
(1)子弹射入木块前的速度
(2)若每当木块回到O点时,立即有相同的子弹以相同速度射入木块且留在其内,当第6颗子弹射入木块后,木块能上升的高度是多少?
(3)当第n颗子弹射入木块后,木块上升的最大高度为
R
4
,则n为多少?
题型:不详
难度:
|
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在光滑绝缘的水平台面上,存在平行于水平面向右的匀强电场,电场强度为E.水平台面上放置两个静止的小球A和B(均可看作质点),两小球质量均为m,A球带电荷量为+Q,B球不带电,A、B连线与电场线平行.开始时两球相距L,在电场力作用下,A球开始运动(此时为计时零点,即t=0),后与B球发生对心碰撞,碰撞过程中A、B两球总动能无损失.设在各次碰撞过程中,A、B两球间无电量转移,且不考虑两球碰撞时间及两球间的万有引力.
(1)第一次碰撞结束瞬间A、B两球的速度各为多大?
(2)分别在甲、乙坐标系中,用实线作出A、B两球从计时零点到即将发生第三次碰撞这段过程中的v-t图象.要求写出必要的演算推理过程.
(3)从计时零点到即将发生第三次碰撞这段过程中电场力共做了多少功?
(4)若要求A在运动过程中对桌面始终无压力且刚好不离开水平桌面(v=0时刻除外),可以在水平面内加一与电场正交的磁场.请写出磁场B
(t)
与时间t的函数关系.(不考虑相对论效应)
题型:南京一模
难度:
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有一长度为l=1m的木块A,放在足够长的水平地面上.取一无盖长方形木盒B将A罩住,B的左右内壁间的距离为L=3m.A、B质量相同,与地面间的动摩擦因数分别为u
A
=0.1和u
B
=0.2.开始时A与B的左内壁接触,两者以相同的初速度v
0
=18m/s向右运动.已知A与B的左右内壁发生的碰撞时间极短,且不存在机械能损失,A与B的其它侧面无接触.求:
(1)开始运动后经过多长时间A、B发生第一次碰撞;
(2)第一次碰撞碰后的速度v
A
和v
B
;
(3)通过计算判断A、B最后能否同时停止运动?若能,则经过多长时间停止运动?若不能,哪一个先停止运动?
(4)若仅v
0
未知,其余条件保持不变,要使A、B最后同时停止,而且A与B轻轻接触(即无相互作用力),则初速度v
0
应满足何条件?(只需给出结论,不要求写出推理过程)
题型:不详
难度:
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