【題目】如圖所示為氫原子能級(jí)圖,試回答下列問題:
(1)一群處于能級(jí)n=4的氫原子躍遷后可能輻射出幾種頻率的光子?
(2)通過計(jì)算判斷:氫原子從能級(jí)n=4躍遷到能級(jí)n=2時(shí)輻射出的光子的最大頻率有多大?)( h=6.63×10-34)
(3)設(shè)氫原子處于基態(tài)時(shí)電子的軌道半徑為r1,動(dòng)能為Ek1;處于第n能級(jí)時(shí)電子的軌道半徑為rn,動(dòng)能為Ekn,已知rn=n2r1.試用庫侖定律和牛頓運(yùn)動(dòng)定律證明:Ekn=.
【答案】(1) 6種 (2) 6.15×1014Hz. (3)電子在軌道上受庫侖力作用做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由庫侖定律和牛頓第二定律得:= ,電子的動(dòng)能:Ek=mv2=∝ ,又已知:rn=n2r1 ,得,即
【解析】(1)氫原子躍遷后最多可能輻射出=6種頻率不同的光子。
(2)由氫原子能級(jí)圖可知,從能級(jí)n=4躍遷到能級(jí)n=2,輻射出的光子中,能量最大值為=2.55eV,
所以輻射的光子的最大頻率為
(3)電子在軌道上受庫侖引力作用做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由庫侖定律和牛頓第二定律得,
電子的動(dòng)能:
又已知
得:,即。
【點(diǎn)晴】(1)根據(jù)數(shù)學(xué)組合公式,即可求出躍遷后最多可能輻射出幾種頻率的光子;
(2)從n=4躍遷到n=2能級(jí)輻射的光子能量最大,根據(jù)求出光子的最大頻率;
(3)通過電子在軌道上受庫侖引力作用做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由庫侖定律和牛頓第二定律推導(dǎo)出電子的動(dòng)能大小,從而得知電子動(dòng)能與量子數(shù)的關(guān)系。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某物體運(yùn)動(dòng)的速度圖像如圖1,根據(jù)圖像可知
A.0-2s內(nèi)的加速度為1m/s2 |
B.0-5s內(nèi)的位移為10m |
C.第1s末與第3s末的速度方向相同 |
D.第1s末與第5s末加速度方向相同 |
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】a、b兩車在同一平直公路上行駛,a做勻速直線運(yùn)動(dòng),兩車的位置x隨時(shí)間t的變化如圖所示。下列說法正確的是
A. b車運(yùn)動(dòng)方向始終不變
B. a、b兩車相遇兩次
C. t1到t2時(shí)間內(nèi),a車的平均速度小于b車的平均速度
D. t1時(shí)刻,a車的速度大于b車的速度
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在光滑的水平面上方,有兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,方向相反的水平勻強(qiáng)磁場,PQ為兩個(gè)磁場的理想邊界,磁場范圍足夠大。一個(gè)邊長為a、質(zhì)量為m、電阻為R的單匝正方形金屬線框,以速度v垂直磁場方向從如圖實(shí)線位置Ⅰ開始向右運(yùn)動(dòng),當(dāng)線框運(yùn)動(dòng)到分別有一半面積在兩個(gè)磁場中的位置Ⅱ時(shí),線框的速度為。則下列說法正確的是( )
A. 在位置Ⅱ時(shí)線框中的電功率為
B. 此過程中回路產(chǎn)生的電能為mv2
C. 在位置Ⅱ時(shí)線框的加速度為
D. 此過程中通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在理想變壓器的原、副線圈回路分別接有阻值均為R的3個(gè)定值電阻,原線圈回路所接交流電源電壓恒定,當(dāng)開關(guān)閉合后,3個(gè)電阻R消耗的功率相等,則下列說法正確的是
A. 開關(guān)斷開前后,變壓器輸入電壓不變
B. 原、副線圈匝數(shù)比為2:1
C. 斷開開關(guān)后,變壓器輸出電壓變?yōu)閿嚅_前的
D. 斷開開關(guān)后,變壓器輸出電壓變?yōu)閿嚅_前的
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,矩形線圈abcd匝數(shù)n=100匝、面積S=0.5m2、電阻不計(jì),處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=T的勻強(qiáng)磁場中.線圈通過金屬滑環(huán)E、F與理想變壓器原線圈相連,變壓器的副線圈接一只“10V,10W”燈泡.接在矩形線圈和原線圈間的熔斷器的熔斷電流的有效值I =1.5A、電阻忽略不計(jì),現(xiàn)使線圈abcd繞垂直于磁場方向的軸OO′以角速度ω=10rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng),燈泡正常發(fā)光.求:
(1)線圈abcd中電動(dòng)勢(shì)有效值;
(2)變壓器原、副線圈匝數(shù)之比;
(3)副線圈中最多可以并聯(lián)多少盞這樣燈泡.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,兩條相互平行的光滑金屬導(dǎo)軌,相距L=0.2m,左側(cè)軌道的傾斜角θ=30°,右側(cè)軌道為圓弧線,軌道端點(diǎn)間接有電阻R=1.5Ω,軌道中間部分水平,在MP、NQ間有距離為d=0.8m,寬與導(dǎo)軌間距相等的方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場B=1T。一質(zhì)量為m=10g、導(dǎo)軌間電阻為r=1.0Ω的導(dǎo)體棒a從t=0時(shí)刻無初速釋放,初始位置與水平軌道間的高度差H=0.8m。另一與a棒完全相同的導(dǎo)體棒b靜置于磁場外的水平軌道上,靠近磁場左邊界PM。a棒下滑后平滑進(jìn)入水平軌道(轉(zhuǎn)角處無機(jī)械能損失),并與b棒發(fā)生碰撞而粘合在一起,此后作為一個(gè)整體運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,軌道的電阻和電感不計(jì),g取10m/s2。求:
(1)a導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場前瞬間速度大小和a導(dǎo)體棒從釋放到進(jìn)入磁場前瞬間過程中所用的時(shí)間;
(2)粘合導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場瞬間受到的安培力大;
(3)粘合導(dǎo)體棒最終靜止的位置離PM的距離;
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,某小型水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率為10 kW,輸電電壓為400 V,向距離較遠(yuǎn)的用戶供電,為了減少電能損失,使用2 kV高壓輸電,最后用戶得到220 V、9.5 kW的電,求:
(1)水電站升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比;
(2)輸電線路導(dǎo)線電阻R;
(3)用戶降壓變壓器、原副線圈匝數(shù)比。
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為的物體通過三段輕繩懸掛,三段輕繩的結(jié)點(diǎn)為點(diǎn),輕繩水平且端位于水平面上質(zhì)量為的小明拉著,輕繩與豎直方向的夾角,物體和人均處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知,,取,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。求:
(1)輕繩受到的拉力大;
(2)水平面對(duì)人的摩擦力大小和方向;
(3)若人的質(zhì)量,人與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù),欲使人在水平面上不滑動(dòng),則物體的質(zhì)量最大不能超過多少?
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