根據(jù)玻爾理論，電子繞氫原子核運(yùn)動(dòng)可以看作是僅在庫侖引力作用下的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知電子的電荷量為e，質(zhì)量為m，電子在第1軌道運(yùn)動(dòng)的半徑為r1，靜電力常量為k。

（1）電子繞氫原子核做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，可等效為環(huán)形電流，試計(jì)算電子繞氫原子核在第1軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)的周期及形成的等效電流的大��；

（2）氫原子在不同的能量狀態(tài)，對(duì)應(yīng)著電子在不同的軌道上繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，電子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑滿足rn=n2r1，其中n為量子數(shù)，即軌道序號(hào)，rn為電子處于第n軌道時(shí)的軌道半徑。電子在第n軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)氫原子的能量En為電子動(dòng)能與“電子-原子核”這個(gè)系統(tǒng)電勢(shì)能的總和。理論證明，系統(tǒng)的電勢(shì)能Ep和電子繞氫原子核做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r存在關(guān)系：Ep=-k（以無窮遠(yuǎn)為電勢(shì)能零點(diǎn)）。請(qǐng)根據(jù)以上條件完成下面的問題。

①試證明電子在第n軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)氫原子的能量En和電子在第1軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)氫原子的能量E1滿足關(guān)系式

②假設(shè)氫原子甲核外做圓周運(yùn)動(dòng)的電子從第2軌道躍遷到第1軌道的過程中所釋放的能量，恰好被量子數(shù)n=4的氫原子乙吸收并使其電離，即其核外在第4軌道做圓周運(yùn)動(dòng)的電子脫離氫原子核的作用范圍。不考慮電離前后原子核的動(dòng)能改變，試求氫原子乙電離后電子的動(dòng)能。


（1）設(shè)電子繞氫原子核在第1軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T1，形成的等效電流大小為I1，根據(jù)牛頓第二

說明:以上各題用其他方法解答正確均可得分。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖，由U形管和細(xì)管連接的玻璃泡A、B和C浸泡在溫度均為0 ℃的水槽中，B的容積是A的3倍。閥門S將A和B兩部分隔開，A內(nèi)為真空，B和C內(nèi)都充有氣體。U形管內(nèi)左邊水銀柱比右邊的低60 mm。打開閥門S，整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定后，U形管內(nèi)左右水銀柱高度相等。假設(shè)U形管和細(xì)管中的氣體體積遠(yuǎn)小于玻璃泡的容積。

 

(1)求玻璃泡C中氣體的壓強(qiáng)？(以mmHg為單位)；

(2)將右側(cè)水槽的水從0 ℃加熱到一定溫度時(shí)，U形管內(nèi)左右水銀柱高度差又為60 mm，求加熱后右側(cè)水槽的水溫。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，四條水平虛線等間距地分布在同一豎直面上，間距為h．在Ⅰ、Ⅱ兩區(qū)間分布著完全相同、方向水平向里的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小按B-t圖變化（圖中B0已知）．現(xiàn)有一個(gè)長(zhǎng)方形金屬線框ABCD，質(zhì)量為m，電阻為R，AB=CD=L，AD=BC=2h．用一輕質(zhì)細(xì)線把線框ABCD豎直懸掛著，AB邊恰好在Ⅰ區(qū)的正中央．t0（未知）時(shí)刻細(xì)線恰好松弛，之后立即剪斷細(xì)線，當(dāng)CD邊到達(dá)M3N3時(shí)線框恰好勻速運(yùn)動(dòng)．（空氣阻力不計(jì)，g=10m/s2）求：

（1）t0的值；

（2）線框AB邊到達(dá)M2N2時(shí)的速率v；

（3）從剪斷細(xì)線到整個(gè)線框通過兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)的過程中產(chǎn)生的電能有多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：


一個(gè)半徑為R的圓周的軌道，O點(diǎn)為圓心，B為軌道上的一點(diǎn)，OB與水平方向的夾角為37°．軌道的左側(cè)與一固定光滑平臺(tái)相連，在平臺(tái)上一輕質(zhì)彈簧左端與豎直擋板相連，彈簧原長(zhǎng)時(shí)右端在A點(diǎn)．現(xiàn)用一質(zhì)量為m的小球（與彈簧不連接）壓縮彈簧至P點(diǎn)后釋放．已知重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力．

（1）若小球恰能擊中B點(diǎn)，求剛釋放小球時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能；

（2）試通過計(jì)算判斷小球落到軌道時(shí)速度會(huì)否與圓弧垂直；

（3）改變釋放點(diǎn)的位置，求小球落到軌道時(shí)動(dòng)能的最小值．

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科目：高中物理 來源： 題型：


光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)深入地揭示了光的粒子性的一面。前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量之外還具有動(dòng)量。由狹義相對(duì)論可知，一定的質(zhì)量m與一定的能量E相對(duì)應(yīng)：，其中c為真空中光速。

（1）已知某單色光的頻率為ν，波長(zhǎng)為λ，該單色光光子的能量，其中h為普朗克常量。試借用質(zhì)子、電子等粒子動(dòng)量的定義：動(dòng)量=質(zhì)量×速度，推導(dǎo)該單色光光子的動(dòng)量。

（2）光照射到物體表面時(shí)，如同大量氣體分子與器壁的頻繁碰撞一樣，將產(chǎn)生持續(xù)均勻的壓力，這種壓力會(huì)對(duì)物體表面產(chǎn)生壓強(qiáng)，這就是“光壓”，用I表示。

        一臺(tái)發(fā)光功率為P0的激光器發(fā)出一束某頻率的激光，光束的橫截面積為S。當(dāng)該激光束垂直照射到某物體表面時(shí)，假設(shè)光全部被吸收，試寫出其在物體表面引起的光壓的表達(dá)式。

（3）設(shè)想利用太陽光的“光壓”為探測(cè)器提供動(dòng)力，將太陽系中的探測(cè)器送到太陽系以外，這就需要為探測(cè)器制作一個(gè)很大的光帆，以使太陽光對(duì)光帆的壓力超過太陽對(duì)探測(cè)器的引力，不考慮行星對(duì)探測(cè)器的引力。

一個(gè)質(zhì)量為m的探測(cè)器，正在朝遠(yuǎn)離太陽的方向運(yùn)動(dòng)。已知引力常量為G，太陽的質(zhì)量為M，太陽單位時(shí)間輻射的總能量為P。設(shè)帆面始終與太陽光垂直，且光帆能將太陽光一半反射，一半吸收。試估算該探測(cè)器光帆的面積應(yīng)滿足的條件。

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科目：高中物理 來源： 題型：


在電場(chǎng)中P點(diǎn)放一個(gè)檢驗(yàn)電荷﹣q，它所受的電場(chǎng)力為F，則關(guān)于P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度E，正確的說法是（　�。�

　

A．

E=，方向與F相同

　

B．

若取走﹣q，P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E=0

　

C．

若檢驗(yàn)電荷為﹣2q，則E=

　

D．

E與檢驗(yàn)電荷無關(guān)

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科目：高中物理 來源： 題型：


一個(gè)電子在電場(chǎng)中A點(diǎn)具有80eV的電勢(shì)能，當(dāng)它由A運(yùn)動(dòng)到B克服電場(chǎng)力做功30eV，則（　�。�

　

A．

電子在B點(diǎn)的電勢(shì)能是50eV

B．

B點(diǎn)的電勢(shì)為110V

　

C．

電子的電勢(shì)能增加了﹣30eV

D．

B點(diǎn)的電勢(shì)為﹣110V

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，AB是某點(diǎn)電荷電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線，在電場(chǎng)線上P處自由釋放一個(gè)負(fù)試探電荷時(shí)，它沿直線向B點(diǎn)處運(yùn)動(dòng)，對(duì)此現(xiàn)象下列判斷正確的是（不計(jì)電荷重力）（　　）

　

A．

電荷向B做勻加速運(yùn)動(dòng)

　

B．

電荷向B做加速度越來越小的運(yùn)動(dòng)

　

C．

電荷向B做加速度越來越大的運(yùn)動(dòng)

　

D．

電荷向B做加速運(yùn)動(dòng)，加速度的變化情況不能確定

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖，一小球放置在木板與豎直墻面之間。設(shè)墻面對(duì)球的壓力大小為N1，球?qū)δ景宓膲毫Υ笮镹2。以木板與墻連接點(diǎn)所形成的水平直線為軸，將木板從圖示位置開始緩慢地轉(zhuǎn)到水平位置。不計(jì)摩擦，在此過程中

A.始終減小，始終增大   B.先增大后減小，始終減小

C.始終減小，始終減小   D.先增大后減小，先減小后增大

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