【題目】1951年,物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)了“電子偶數(shù)”,所謂“電子偶數(shù)”,就是由一個(gè)負(fù)電子和一個(gè)正電子繞它們的質(zhì)量中心旋轉(zhuǎn)形成的相對(duì)穩(wěn)定的系統(tǒng).已知正、負(fù)電子的質(zhì)量均為me,普朗克常數(shù)為h,靜電力常量為k.
(1)若正、負(fù)電子是由一個(gè)光子和核場(chǎng)相互作用產(chǎn)生的,且相互作用過(guò)程中核場(chǎng)不提供能量,則此光子的頻率必須大于某個(gè)臨界值,此臨界值為多大?
(2)假設(shè)“電子偶數(shù)”中正、負(fù)電子繞它們質(zhì)量中心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r、運(yùn)動(dòng)速度v及電子的質(zhì)量滿足量子化理論:2mevnrn=,n=1,2…,“電子偶數(shù)”的能量為正負(fù)電子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和系統(tǒng)的電勢(shì)能之和,已知兩正負(fù)電子相距為L時(shí)的電勢(shì)能為.試求n=1時(shí)“電子偶數(shù)”的能量.
(3)“電子偶數(shù)”由第一激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)發(fā)出光子的波長(zhǎng)為多大?
【答案】(1) (2) (3)
【解析】
(1)設(shè)光子頻率的臨界值為ν0,則由能量定恒可得hv0=2mec2,可得:
(2)由于正、負(fù)電子質(zhì)量相等,故兩電子的軌道半徑相等,設(shè)為rn,則正、負(fù)電子間距為2rn,速度均為vn,則由牛頓第二定律可得
依題意,有
而電子偶數(shù)能量
聯(lián)立得:,n=1,2
當(dāng)n=1時(shí),
(3)由上式可得電子偶數(shù)處于第一激發(fā)態(tài)時(shí)的能量為,即與相同.設(shè)電子偶數(shù)從第一激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)發(fā)出光子的波長(zhǎng)為λ,則
由以上各式可解得
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】海洋中蘊(yùn)藏著巨大的能量,利用海洋的波浪可以發(fā)電.在我國(guó)南海上有一浮桶式波浪發(fā)電燈塔,其原理示意圖如圖甲所示.浮桶內(nèi)的磁體通過(guò)支柱固定在暗礁上,浮桶內(nèi)置線圈隨波浪相對(duì)磁體沿豎直方向運(yùn)動(dòng),且始終處于磁場(chǎng)中,該線圈與阻值R=15Ω的燈泡相連.浮桶下部由內(nèi)、外兩密封圓筒構(gòu)成(圖中斜線陰影部分),如圖乙所示,其內(nèi)為產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁體,與浮桶內(nèi)側(cè)面的縫隙忽略不計(jì);匝數(shù)N=200的線圈所在處輻射磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T,線圈直徑D=0.4m,電阻r=1Ω.取重力加速度g=10m/s2,π2≈10.若浮桶隨波浪上下運(yùn)動(dòng)的速度可表示為v=0.4πsin(πt)m/s.則下列說(shuō)法正確的是
A. 波浪發(fā)電產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)e的瞬時(shí)表達(dá)式為e=0.32sin(πt)V
B. 燈泡中電流i的瞬時(shí)表達(dá)式為i=0.02sin(πt)A
C. 燈泡的電功率為120W
D. 燈泡兩端電壓的有效值為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】煙霧探測(cè)器使用了一種半衰期為432年的放射性元素镅來(lái)探測(cè)煙霧。當(dāng)正?諝夥肿哟┻^(guò)探測(cè)器時(shí),镅會(huì)釋放出射線將它們電離,從而產(chǎn)生電流。煙塵一旦進(jìn)入探測(cè)腔內(nèi),煙塵中的微粒會(huì)吸附部分射線,導(dǎo)致電流減小,從而觸發(fā)警報(bào)。則下列說(shuō)法正確的是( )
A. 镅發(fā)出的是倫琴射線
B. 镅發(fā)出的射線是因?yàn)轱言影l(fā)生能級(jí)躍遷
C. 镅在發(fā)生火災(zāi)時(shí),由于溫度升高半衰期變短
D. 0.2g 的镅經(jīng)864年將衰變掉0.15g
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】利用單擺測(cè)當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊膶?shí)驗(yàn)中。
(1)利用游標(biāo)卡尺測(cè)得金屬小球直徑如圖甲所示,小球直徑d=________cm。
L/m | 0.400 | 0.500 | 0.600 | 0.800 | 1.200 |
T2/s2 | 1.60 | 2.10 | 2.40 | 3.20 | 4.80 |
(2)某同學(xué)測(cè)量數(shù)據(jù)如表,請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出LT2圖像。由圖像可得重力加速度g=______m/s2(保留三位有效數(shù)字 )。
(3)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,擺長(zhǎng)沒(méi)有加小球的半徑,其他操作無(wú)誤,那么他得到的實(shí)驗(yàn)圖像可能是下列圖像中的________。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】1831年10月28日,法拉第在一次會(huì)議上展示了他發(fā)明的圓盤發(fā)電機(jī).如圖所示為一圓盤發(fā)電機(jī)對(duì)小燈泡供電的示意圖,銅圓盤可繞豎直銅軸轉(zhuǎn)動(dòng),兩塊銅片C、D分別與圓盤的豎直軸和邊緣接觸.已知銅圓盤半徑為L,接入電路中的電阻為r,勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,小燈泡電阻為R.不計(jì)摩擦阻力,當(dāng)銅圓盤以角速度ω沿順時(shí)針?lè)较?/span>(俯視)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),求:
(1) 銅圓盤的銅軸與邊緣之間的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小E;
(2) 流過(guò)小燈泡的電流方向,以及小燈泡兩端的電壓U;
(3) 維持圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的外力的功率P.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示,用水平向右的恒力F 作用在某物體上,物體可在水平地面上勻速運(yùn)動(dòng);在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中突然將F改為與水平方向成60o向上且大小不變(如圖乙所示),發(fā)現(xiàn)物體可繼續(xù)勻速運(yùn)動(dòng),則下列說(shuō)法正確的是( )
A. 該物體與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為/3
B. 使物體在該地面上勻速運(yùn)動(dòng)的最小拉力為F/2
C. 使物體在該地面上勻速運(yùn)動(dòng)的最小拉力為F/2
D. 若突然改用與水平方向成45o 向上的同樣大小的F作用(如圖丙),物體將加速運(yùn)動(dòng)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】(1)在“驗(yàn)證力合成的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中,得到了如圖所示的圖形,圖中P為橡皮條的固定點(diǎn),用兩只彈簧秤或用一只彈簧秤時(shí),都將橡皮條與細(xì)線的結(jié)點(diǎn)拉到0點(diǎn),其中力____________(選填 或 )是實(shí)驗(yàn)直接測(cè)得的合力。
(2)某同學(xué)認(rèn)為在此實(shí)驗(yàn)過(guò)程中必須注意以下幾項(xiàng):其中正確的是(______________)。
A.兩根細(xì)繩必須等長(zhǎng)
B.使用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)一定要相等
C.在使用彈簧秤時(shí)要注意盡量使彈簧秤與木板平面平行
D.實(shí)驗(yàn)中要記錄力的大小和方向
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】近年來(lái),隨著AI的迅猛發(fā)展,自動(dòng)分揀裝置在快遞業(yè)也得到廣泛的普及.如圖為某自動(dòng)分揀傳送裝置的簡(jiǎn)化示意圖,水平傳送帶右端與水平面相切,以v0=2m/s的恒定速率順時(shí)針運(yùn)行,傳送帶的長(zhǎng)度為L=7.6m.機(jī)械手將質(zhì)量為1kg的包裹A輕放在傳送帶的左端,經(jīng)過(guò)4s包裹A離開(kāi)傳送帶,與意外落在傳送帶右端質(zhì)量為3kg的包裹B發(fā)生正碰,碰后包裹B在水平面上滑行0.32m后靜止在分揀通道口,隨即被機(jī)械手分揀.已知包裹A、B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.1,取g=10m/s2.求:
(1)包裹A與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)兩包裹碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能;
(3)包裹A是否會(huì)到達(dá)分揀通道口.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在水平地面上O點(diǎn)正上方不同高度的A、B兩點(diǎn)分別水平拋出一小球,如果兩球均落在同一點(diǎn)C上,則兩小球 ( )
A. 落地的速度大小可能相同
B. 兩個(gè)小球下落時(shí)間一定不同
C. 落地的速度偏向角可能相同
D. 兩個(gè)小球拋出時(shí)的初速度可能相同
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