- 氢原子的能级公式和跃迁
- 共97题
氢原子能级图的一部分如图所示,A、B、C分别表示原子在三种跃迁过程中辐射出的光子。其中EA表示原子从n=3能级向n=2能级跃迁的能量,EB表示原子从n=2能级向n=1能级跃迁的能量,EC表示原子从n=3能级向n=1能级跃迁的能量,则下述关系中正确的是
正确答案
解析
略
知识点
(1)下列说法正确的是
A. 一个氢原子从 n = 3的能级发生跃迁,可能只辐射一种频率的光子
B. 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的聚变反应
C. 比结合能越小,表示原子核中核子结合的越牢固,原子核越稳定
D. 铀核()衰变为铅核(),要经过8次α衰变和10次β衰变
(2)如图所示,光滑水平直轨道上放置长木板B和滑块C,滑块A置于B的左端,且A、B间接触面粗糙,三者质量分别为mA = 1 kg 、mB = 2 kg、 mC = 23 kg ,开始时 A、B一起以速度v0 =10 m/s向右运动,与静止的C发生碰撞,碰后C向右运动,又与竖直固定挡板碰撞,并以碰前速率弹回,此后B与C不再发生碰撞,已知B足够长,A、B、C最终速度相等,求B与C碰后瞬间B的速度大小。
正确答案
(1)AB
(2)7.25 m/s
解析
(1)略。
(2)设碰后B速度为vB ,C速度为vC , 以向右为正方向,由动量守恒定律得
mBv0 = mCvC - mBvB
BC碰后,A、B在摩擦力作用下达到共同速度,大小为vC ,由动量守恒定律得
mAv0-mBvB=-(mA+mB)vC
代入数据得vB=7.25m/s
知识点
(1)已知氢原子各定态能量为,式中n=1,2,3,…,为氢原子的基态能量。要使处于基态的氢原子跃迁到激发态,入射光子具有的最小频率为_______。若大量氢原子处于n=4的激发态,则它们发生能级跃迁时,最多能辐射_______种频率的光子。(普朗克常量为h)
(2)如图所示,两个并排放置的木块A和B静止在光滑水平面上,已知mA=0.5 kg,mB=0.3 kg ,A、B之间不粘连。有一质量mC=0.1 kg的小物块C,以20 m/s的水平速度滑上A表面,最终在木块B上以2.5 m/s的速度与B共同运动,求:C离开A时的速度大小。
正确答案
(1);6
(2)v=4m/s
解析
(1)
(2)设C离开A时速度为v,根据动量守恒定律得
C与A分离后,对C、B由动量守恒定律:
解得
知识点
(1)如图所示是氢原子的能级图,大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时,一共可以辐射出6种不同频率的光子,其中巴耳末系是指氢原子由高能级向n=2能级跃迁时释放的光子,则 ( )
A,6种光子中有2种属于巴耳末系
B,6种光子中波长最长的是n=4激发态跃迁到基态时产生的
C,若从n=2能级跃迁到基态释放的光子能使某金属板发生光电效应,则从n=3能级跃迁到n=2能级释放的光子也一定能使该板发生光电效应
D,使n=4能级的氢原子电离至少要0.85eV的能量
E,6种光子中频率最大的是n=4激发态跃迁到基态时产生的
(2)两根足够长的平行光滑导轨,相距1m水平放置。匀强磁场竖直向上穿过整个导轨所在的空间,B=0.4T,金属棒ab、cd质量分别为0.1kg和0.2kg,电阻分别为0.4Ω和0.2Ω,并排垂直横跨在导轨上。若两棒以相同的初速度3m/s向相反方向分开,不计导轨电阻,求:
①棒运动达到稳定时ab棒的速度大小。
②金属棒运动达到稳定的过程中,回路上释放出的焦耳热。
③金属棒运动达到稳定后,两棒间距离增加了多少。
正确答案
答案:(1) ADE
解析
(2) 1ab、cd棒组成的系统动量守恒,最终具有共同速度V,以水平向右为正方 向,则mcdV0 – mabV0 =(mcd + mab)V (2分) V = 1 m/s(1分)
2根据能量转化与守恒定律,产生的焦耳热为:
(3分)
3对cd棒利用动量定理:– BIL·t = mcd(V – V0)
BLq = mcd(V0 – V)
又 q= BLs /(R1 + R2)
s = mcd(V0 – V)(R1+R2)/ B2L2 = 1. 5 m (3分)
知识点
下列说法正确的是
正确答案
解析
略
知识点
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