氫原子處于基態(tài)時(shí)，原子能量E1=-13.6eV，已知電子電量e=1.6×10-19C，電子質(zhì)量m=0.91×10-30kg，氫的核外電子的第一條可能軌道的半徑為r1=0.53×10-10m。
（1）若要使處于n=3的氫原子電離，至少要用頻率多大的光子照射氫原子？
（2）氫原子核外電子的繞核運(yùn)動(dòng)可等效為一環(huán)形電流，則氫原子處于n=3的定態(tài)時(shí)，核外電子運(yùn)動(dòng)的等效電流多大？
（3）若已知鈉的極限頻率為6.00×1014Hz，今用一群處于n=5的激發(fā)態(tài)的氫原子發(fā)射的光譜照射鈉，試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明有哪幾條譜線可使鈉發(fā)生光電效應(yīng)？
解：（1）要使處于n=3的氫原子電離，照射光光子的能量應(yīng)能使電子從第3能級(jí)躍遷到無(wú)限遠(yuǎn)處，最小頻率的電磁波的光子能量應(yīng)為：
得v=3.65×1016Hz
（2）氫原子核外電子繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，庫(kù)倫力作向心力，有 ①，其中r3=9r1
根據(jù)電流強(qiáng)度的定義 ②
由①②得 ③
將數(shù)據(jù)代入③得I=3.85×10-5A
（3）由于鈉的極限頻率為6.00×1014Hz，則使鈉發(fā)生光電效應(yīng)的光子的能量至少為
eV=2.486 eV
一群處于n=5的激發(fā)態(tài)的氫原子發(fā)射的光子，要使鈉發(fā)生光電效應(yīng)，應(yīng)使躍遷時(shí)兩能級(jí)的差，所以在10條光譜線中有E51、E52、E41、E31、E21、E426條譜線可使鈉發(fā)生光電效應(yīng)。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2009?湛江二模）氫原子的能級(jí)公式為En=
E1
n2
，E1表示氫原子處于基態(tài)時(shí)的能量，一群氫原了處于n=4的激發(fā)態(tài)，當(dāng)它們自發(fā)地躍遷到較低的能級(jí)時(shí)（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

[物理――選修3-5]

（1） 放射性元素的原子核連續(xù)經(jīng)過(guò)三次α衰變和兩次β衰變．若最后變成另一種元素的原子核Y，則新核Y的正確寫(xiě)法是

A．         B．     C．         D．

（2） 現(xiàn)有一群處于n=4能級(jí)上的氫原子，已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量E1=－13.6 eV，氫原子處于基態(tài)時(shí)電子繞核運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r，靜電力常量為k，普朗克常量h=6.63×10－34 J·s.則電子在n=4的軌道上運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能是     J；這群氫原子發(fā)出的光子的最大頻率是      Hz。

（3）如圖所示，光滑水平面上有一輛質(zhì)量為M＝1 kg的小車，小車的上表面有一個(gè)質(zhì)量為m＝0.9 kg的滑塊，在滑塊與小車的擋板間用輕彈簧相連接，滑塊與小車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.2，整個(gè)系統(tǒng)一起以v1＝10 m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)．此時(shí)彈簧長(zhǎng)度恰好為原長(zhǎng)．現(xiàn)在用質(zhì)量為m0＝0.1 kg的子彈，以v0＝50 m/s的速度向左射入滑塊且不穿出，所用時(shí)間極短．已知當(dāng)彈簧壓縮到最短時(shí)的彈性勢(shì)能為Ep＝8.6 J．（g取10m/s2）求：

（�。┳訌椛淙牖瑝K的瞬間滑塊的速度；

（ⅱ）從子彈射入到彈簧壓縮最短，滑塊在車上滑行的距離．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

[物理――選修3-5]（27分）

（1） (5分)放射性元素的原子核連續(xù)經(jīng)過(guò)三次α衰變和兩次β衰變．若最后變成另一種元素的原子核Y，則新核Y的正確寫(xiě)法是

A．        B．     C．        D．

（2） (6分) 現(xiàn)有一群處于n=4能級(jí)上的氫原子，已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量E1=－13.6 eV，氫原子處于基態(tài)時(shí)電子繞核運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r，靜電力常量為k，普朗克常量h=6.63×10－34 J·s.則電子在n=4的軌道上運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能是    J；這群氫原子發(fā)出的光子的最大頻率是      Hz。

（3）(16分)如圖所示，光滑水平面上有一輛質(zhì)量為M＝1 kg的小車，小車的上表面有一個(gè)質(zhì)量為m＝0.9 kg的滑塊，在滑塊與小車的擋板間用輕彈簧相連接，滑塊與小車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.2，整個(gè)系統(tǒng)一起以v1＝10 m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)．此時(shí)彈簧長(zhǎng)度恰好為原長(zhǎng)．現(xiàn)在用質(zhì)量為m0＝0.1 kg的子彈，以v0＝50 m/s的速度向左射入滑塊且不穿出，所用時(shí)間極短．已知當(dāng)彈簧壓縮到最短時(shí)的彈性勢(shì)能為Ep＝8.6 J．（g取10m/s2）求：

（�。┳訌椛淙牖瑝K的瞬間滑塊的速度；

（ⅱ）從子彈射入到彈簧壓縮最短，滑塊在車上滑行的距離．

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2010年大連市長(zhǎng)海高中高二下學(xué)期期末考試（重點(diǎn)班）物理試題 題型：計(jì)算題

[物理――選修3-5]（27分）
（1） (5分)放射性元素的原子核連續(xù)經(jīng)過(guò)三次α衰變和兩次β衰變．若最后變成另一種元素的原子核Y，則新核Y的正確寫(xiě)法是

A．B．C．D．
（2） (6分) 現(xiàn)有一群處于n=4能級(jí)上的氫原子，已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量E1=－13.6 eV，氫原子處于基態(tài)時(shí)電子繞核運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r，靜電力常量為k，普朗克常量h=6.63×10－34J·s.則電子在n=4的軌道上運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能是    J；這群氫原子發(fā)出的光子的最大頻率是     Hz。
（3）(16分)如圖所示，光滑水平面上有一輛質(zhì)量為M＝1 kg的小車，小車的上表面有一個(gè)質(zhì)量為m＝0.9 kg的滑塊，在滑塊與小車的擋板間用輕彈簧相連接，滑塊與小車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.2，整個(gè)系統(tǒng)一起以v1＝10 m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)．此時(shí)彈簧長(zhǎng)度恰好為原長(zhǎng)．現(xiàn)在用質(zhì)量為m0＝0.1 kg的子彈，以v0＝50 m/s的速度向左射入滑塊且不穿出，所用時(shí)間極短．已知當(dāng)彈簧壓縮到最短時(shí)的彈性勢(shì)能為Ep＝8.6 J．（g取10m/s2）求：
（ⅰ）子彈射入滑塊的瞬間滑塊的速度；
（ⅱ）從子彈射入到彈簧壓縮最短，滑塊在車上滑行的距離．

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科目：高中物理 來(lái)源：2010年大連市高二下學(xué)期期末考試（重點(diǎn)班）物理試題 題型：計(jì)算題

[物理――選修3-5]（27分）

（1） (5分)放射性元素的原子核連續(xù)經(jīng)過(guò)三次α衰變和兩次β衰變．若最后變成另一種元素的原子核Y，則新核Y的正確寫(xiě)法是

A．         B．     C．         D．

（2） (6分) 現(xiàn)有一群處于n=4能級(jí)上的氫原子，已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量E1=－13.6 eV，氫原子處于基態(tài)時(shí)電子繞核運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r，靜電力常量為k，普朗克常量h=6.63×10－34 J·s.則電子在n=4的軌道上運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能是     J；這群氫原子發(fā)出的光子的最大頻率是      Hz。

（3）(16分)如圖所示，光滑水平面上有一輛質(zhì)量為M＝1 kg的小車，小車的上表面有一個(gè)質(zhì)量為m＝0.9 kg的滑塊，在滑塊與小車的擋板間用輕彈簧相連接，滑塊與小車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.2，整個(gè)系統(tǒng)一起以v1＝10 m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)．此時(shí)彈簧長(zhǎng)度恰好為原長(zhǎng)．現(xiàn)在用質(zhì)量為m0＝0.1 kg的子彈，以v0＝50 m/s的速度向左射入滑塊且不穿出，所用時(shí)間極短．已知當(dāng)彈簧壓縮到最短時(shí)的彈性勢(shì)能為Ep＝8.6 J．（g取10m/s2）求：

（�。┳訌椛淙牖瑝K的瞬間滑塊的速度；

（ⅱ）從子彈射入到彈簧壓縮最短，滑塊在車上滑行的距離．

 

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