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        1. 精英家教網(wǎng)(1)氫原子第n能級(jí)的能量為En=
          E1
          n2
          ,其中E1是基態(tài)能量.而n=1,2,….若一氫原子發(fā)射能量為-
          3
          16
          E1
          的光子后處于比基態(tài)能量高出-
          3
          4
          E1
          的激發(fā)態(tài),則氫原子發(fā)射光子前后分別處于第幾能級(jí)?
          (2)如圖所示,豎直平行直線為勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線,電場(chǎng)方向未知,A,B是電場(chǎng)中的兩點(diǎn),AB兩點(diǎn)的連線長(zhǎng)為l且與電場(chǎng)線所夾的銳角為θ.一個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為-q的帶電粒子以初速度v0從A點(diǎn)垂直進(jìn)入電場(chǎng),該帶電粒子恰好能經(jīng)過(guò)B點(diǎn).不考慮帶電粒子的重力大。
          根據(jù)你學(xué)過(guò)的物理學(xué)規(guī)律和題中所給的信息,對(duì)反映電場(chǎng)本身性質(zhì)的物理量(例如電場(chǎng)強(qiáng)度),你能作出哪些定性判斷和求得哪些定量結(jié)果?
          分析:(1)根據(jù)能級(jí)間躍遷輻射的光子能量等于兩能級(jí)間的能級(jí)差,以及處于激發(fā)態(tài)的能量和基態(tài)能量的關(guān)系求出氫原子發(fā)射光子前后分別處于的能級(jí).
          (2)粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),結(jié)合帶電粒子在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律求出AB兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,以及根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電勢(shì)差的公式求出A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差.通過(guò)粒子的電性判斷電場(chǎng)強(qiáng)度的方向,從而確定A、B兩點(diǎn)電勢(shì)的高低.
          解答:解:(1)設(shè)氫原子發(fā)射光子前后分別位于第l與第m能級(jí),依題意有:
          E1
          l2
          -
          E1
          m2
          =-
          3
          16
          E1

          E1
          m2
          -E1=-
          3
          4
          E1

          解得:m=2
          l=4
          答:氫原子發(fā)射光子前后分別處于第4能級(jí)和第2能級(jí).
          (2)因粒子帶負(fù)電且向下偏轉(zhuǎn),故電場(chǎng)力方向向下,所以電場(chǎng)方向豎直向上.
          水平方向勻速運(yùn)動(dòng),有:lsinθ=v0t                       
          豎直方向做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng),有l(wèi)cosθ=
          1
          2
          at2

          則加速度:a=
          2
          v
          2
          0
          cosθ
          lsin2θ

          由qE=ma,得電場(chǎng)強(qiáng)度大。篍=
          ma
          q
          =
          2m
          v
          2
          0
          cosθ
          qlsin2θ

          B點(diǎn)的電勢(shì)高于A點(diǎn)的電勢(shì),有A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為:
          UAB=-Elcosθ=-
          2m
          v
          2
          0
          cos2θ
          qsin2θ
          =-
          2m
          v
          2
          0
          q
          cot2θ

          答:B點(diǎn)的電勢(shì)高于A點(diǎn)的電勢(shì),有A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為-
          2m
          v
          2
          0
          q
          cot2θ
          點(diǎn)評(píng):本題考查了能級(jí)的躍遷以及帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng).第二問(wèn)是道開(kāi)放題,關(guān)鍵抓住粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行求解.
          練習(xí)冊(cè)系列答案
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          E1
          n2
          ,其中E1是基態(tài)能量,而n=1,2,….若一氫原子發(fā)射能量為-
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          E1
          的激發(fā)態(tài),則氫原子發(fā)射光子前后分別處于第幾能級(jí)?
          (2)一速度為v的高速α粒子(24He)與同方向運(yùn)動(dòng)的氖核(1020Ne)發(fā)生彈性正碰,碰后α粒子恰好靜止.求碰撞前后氖核的速度(不計(jì)相對(duì)論修正).

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             (2)一速度為v的高速α粒子()與同方向運(yùn)動(dòng)的氖核()發(fā)生彈性正碰,碰后α粒子恰好靜止。求碰撞前后氖核的速度(不計(jì)相對(duì)論修正)。

           

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          (2)一速度為v的高速α粒子()與同方向運(yùn)動(dòng)的氖核()發(fā)生彈性正碰,碰后α粒子恰好靜止。求碰撞前后氖核的速度(不計(jì)相對(duì)論修正)。

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             (2)一速度為v的高速α粒子()與同方向運(yùn)動(dòng)的氖核()發(fā)生彈性正碰,碰后α粒子恰好靜止。求碰撞前后氖核的速度(不計(jì)相對(duì)論修正)。

           

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