【題目】氫原子的基態(tài)能量E1=﹣13.6eV，電子繞核做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r1=0.53×10﹣10m．（已知能量關(guān)系En= ，半徑關(guān)系rn=n2r1 ， 靜電力常量k=9.0×109Nm2/C2 ， e=1.6×10﹣19C，普朗克常量h=6.63×10﹣34JS）
（1）氫原子處于n=4激發(fā)態(tài)時(shí)：
①求原子系統(tǒng)具有的能量；
②求電子在n=4軌道上運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能（用eV表示，保留兩位小數(shù)）；
（2）若要使處于n=2軌道上的氫原子電離，至少要用頻率為多大的電磁波照射氫原子（保留兩位小數(shù)）？

【答案】
（1）解：①由 得： = =﹣0.85eV．

②因?yàn)? ，所以有：r4=42r1

由圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)得： ，

所以， J≈0.85eV．


（2）解：要使處于n=2的氫原子電離，照射光的光子能量應(yīng)能使電子從第2能級(jí)跳躍到無限遠(yuǎn)處，最小頻率的電磁波的光子能量應(yīng)為

hv=0﹣ ，

代入數(shù)據(jù)解得v≈8.21×1014Hz．

答：若要使處于n=2軌道上的氫原子電離，至少要用頻率為8.21×1014Hz的電磁波照射氫原子．


【解析】（1）根據(jù) 得出氫原子處于n=4激發(fā)態(tài)時(shí)，原子系統(tǒng)具有的能量．根據(jù)庫(kù)侖引力提供向心力，得出電子在n=4軌道上的動(dòng)能．（2）根據(jù)能級(jí)差等于吸收的光子能量，求出光子頻率的大�。�
【考點(diǎn)精析】通過靈活運(yùn)用勻速圓周運(yùn)動(dòng)和向心力，掌握勻速圓周運(yùn)動(dòng)線速度的大小恒定，角速度、周期和頻率都是恒定不變的，向心加速度和向心力的大小也都是恒定不變的，是速度大小不變而速度方向時(shí)刻在變的變速曲線運(yùn)動(dòng)；向心力總是指向圓心，產(chǎn)生向心加速度，向心力只改變線速度的方向，不改變速度的大��；向心力是根據(jù)力的效果命名的.在分析做圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)受力情況時(shí)，千萬不可在物體受力之外再添加一個(gè)向心力即可以解答此題．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】冥王星繞太陽的公轉(zhuǎn)軌道是個(gè)橢圓，公轉(zhuǎn)周期為T0 ， 其近日點(diǎn)到太陽的距離為a，遠(yuǎn)日點(diǎn)到太陽的距離為b，半短軸的長(zhǎng)度為c，如圖所示．若太陽的質(zhì)量為M，萬有引力常量為G，忽略其他行星對(duì)它的影響，則（　�。�

A.冥王星從A→B→C的過程中，機(jī)械能逐漸增大
B.冥王星從A→B所用的時(shí)間等于
C.冥王星從B→C→D的過程中，萬有引力對(duì)它先做正功后做負(fù)功
D.冥王星在B點(diǎn)的加速度為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑水平面上有A、B兩個(gè)物體，A物體的質(zhì)量mA=1kg，B物體的質(zhì)量mB=4kg，A、B兩個(gè)物體分別與一個(gè)輕彈簧拴接，B物體的左端緊靠豎直固定墻壁，開始時(shí)彈簧處于自然長(zhǎng)度，A、B兩物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)用大小為F=10N的水平恒力向左推A，將彈簧壓縮了20cm時(shí)，A的速度恰好為0，然后撤去水平恒力，求：

（1）運(yùn)動(dòng)過程中A物體的最大速度．
（2）運(yùn)動(dòng)過程中B物體的最大速度．

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【題目】質(zhì)量是60kg的人站在升降機(jī)的體重計(jì)上，如圖所示，當(dāng)升降機(jī)做下列各種運(yùn)動(dòng)時(shí)，體重計(jì)的讀數(shù)分別是多少？（取g=10m/s2）

（1）升降機(jī)勻速上升；

（2）升降機(jī)以6m/s2的加速度勻加速上升；

（3）升降機(jī)以3m/s2的加速度勻加速下降

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【題目】一靜止的鋁原子核 Al俘獲一速度為1.0×107m/s的質(zhì)子p后，變?yōu)樘幱诩ぐl(fā)態(tài)的硅原子核 Si，下列說法正確的是 （ ）
A.核反應(yīng)方程為P+ Al→ Si
B.核反應(yīng)方程過程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒
C.核反應(yīng)過程中系統(tǒng)能量不守恒
D.核反應(yīng)前后核子數(shù)相等，所以生成物的質(zhì)量等于反應(yīng)物的質(zhì)量之和
E.硅原子核速度的數(shù)量級(jí)為105m/s，方向與質(zhì)子初速度方向一致

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】1995年科學(xué)家“制成”了反氫原子，它是由一個(gè)反質(zhì)子和一個(gè)圍繞它運(yùn)動(dòng)的正電子組成．反質(zhì)子和質(zhì)子有相同的質(zhì)量，帶有等量異種電荷．反氫原子和氫原子有相同的能級(jí)分布，氫原子能級(jí)如圖所示．

（1）下列說法中正確的是 ．
A.反氫原子光譜與氫原子光譜不相同
B.基態(tài)反氫原子的電離能是13.6eV
C.基態(tài)反氫原子能吸收11eV的光子發(fā)生躍遷
D.在反氫原子譜線中，從n=2能級(jí)躍遷到基態(tài)輻射光子的波長(zhǎng)最長(zhǎng)
（2）反氫原子只要與周圍環(huán)境中的氫原子相遇就會(huì)湮滅，因此實(shí)驗(yàn)室中造出的反氫原子稍縱即逝．已知?dú)湓淤|(zhì)量為m，光在真空中傳播速度為c，一對(duì)靜止的氫原子和反氫原子湮滅時(shí)輻射光子，則輻射的總能量E= ， 此過程守恒．
（3）一群氫原子受激發(fā)后處于n=3能級(jí)，當(dāng)它們向低能級(jí)躍遷時(shí)，輻射的光照射光電管陰極K，發(fā)生光電效應(yīng)，測(cè)得遏止電壓UC=9.80V．求：
①逸出光電子的最大初動(dòng)能Ek；
②陰極K的逸出功W．

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【題目】如圖所示為氫原子能級(jí)的示意圖，現(xiàn)有大量的氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài)，當(dāng)向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出若干不同顏色的光．關(guān)于這些光下列說法正確的是（ ）

A.由n=4能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)產(chǎn)生的光子波長(zhǎng)最長(zhǎng)
B.由n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)產(chǎn)生的光子頻率最小
C.這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光
D.用n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)輻射出的光照射逸出功為6.34 eV的金屬鉑能發(fā)生光電效應(yīng)

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【題目】小型交流發(fā)電機(jī)中，矩形金屬線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與時(shí)間呈正弦函數(shù)關(guān)系，如圖所示．此線圈與一個(gè)R=10Ω的電阻構(gòu)成閉合電路，不計(jì)電路的其他電阻．下列說法正確的是（ ）

A.交變電流的周期為0.125 s
B.交變電流的頻率為8 Hz
C.交變電流的有效值為 A
D.交變電流的最大值為4 A

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】原來靜止的原子核 衰變出α粒子的動(dòng)能為Ek0 ， 假設(shè)衰變時(shí)產(chǎn)生的能量全部以動(dòng)能形式釋放出來，則此衰變過程的質(zhì)量虧損是（ ）
A.
B.
C.
D.

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