5．氫原子基態(tài)的能量E1=-13.6eV，電子繞核運(yùn)動(dòng)的半徑r1=0.53×10-10m．當(dāng)氫原子處于n=2的激發(fā)態(tài)時(shí)，求
（1）原子系統(tǒng)具有的能量；
（2）電子在軌道上運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能；
（3）電子具有的電勢(shì)能．

分析 根據(jù)氫原子能級(jí)公式求出原子在n=2軌道的能量；
根據(jù)庫侖引力提供電子做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，求出電子在軌道上的動(dòng)能．
原子的能量等于電勢(shì)能和電子動(dòng)能之和，求出原子在n=4激發(fā)態(tài)的能量，從而求出電子具有的電勢(shì)能．

解答 解：（1）根據(jù)氫原子能級(jí)公式E2=$\frac{{E}_{1}}{{2}^{2}}$=-3.4eV，
（2）由題意：r2=22×r1
根據(jù)庫侖力提供向心力：$\frac{{ke}^{2}}{{r}_{2}^{2}}$=$\frac{{mv}^{2}}{{r}_{2}}$
所以動(dòng)能Ek=$\frac{1}{2}$mv2=3.4eV，
（3）由于E2=Ek2+EP2
所以電勢(shì)能  Ep2=E2-Ek2=-6.8eV
答：（1）原子系統(tǒng)具有的能量-3.4eV；
（2）電子在軌道上運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能為3.4eV；
（3）電子具有的電勢(shì)能為-6.8eV．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道原子的能量等于電勢(shì)能與電子動(dòng)能之和，會(huì)通過庫侖引力提供向心力求出電子的動(dòng)能．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．等離子氣流由左方連續(xù)以v0射入P1和P2兩板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ab直導(dǎo)線與Pl、P2相連接，線圈A與直導(dǎo)線cd連接．線圈A 內(nèi)有隨圖乙所示的變化磁場(chǎng)．且磁場(chǎng)B 的正方向規(guī)定為向左，如圖甲所示，則下列敘述正確的是（　　）

①O～1s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥   ②1～2s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相吸引
③2～3s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相吸引   ④3～4s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥．
A．①③B．②④C．①②D．③④

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

16．如圖所示，將一根絕緣硬金屬導(dǎo)線彎曲成-個(gè)完整的正弦曲線形狀，它通過兩個(gè)小金屬環(huán)a、b與長直金屬桿導(dǎo)通，在外力F作用下，正弦形金屬線可以在桿上無摩擦滑動(dòng)．桿的電阻不計(jì)，導(dǎo)線電阻為R，a、b間距離為2L，導(dǎo)線組成的正弦圖形頂部或底部到桿距離都是$\frac{L}{2}$．在導(dǎo)線和桿平面內(nèi)有一有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)的寬度為L，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．現(xiàn)在外力F作用下導(dǎo)線沿桿以恒定的速度v向右運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)線和桿組成的平面始終與磁場(chǎng)垂直．t=0時(shí)刻導(dǎo)線從O點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，直到全部穿過磁場(chǎng)，外力F所做功為（　�。�
A．$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}^{2}}{R}$B．$\frac{{B}^{2}{L}^{3}v}{2R}$C．$\frac{3{B}^{2}{L}^{3}v}{4R}$D．$\frac{3{B}^{2}{L}^{2}{v}^{2}}{4R}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．如圖是某金屬在光的照射下產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率ν的關(guān)系圖象．由圖象可知不正確的是（　�。�
A．該金屬的逸出功等于E
B．該金屬的逸出功等于hν0
C．入射光的頻率為2ν0時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為E
D．入射光的頻率為$\frac{{v}_{0}}{2}$時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為$\frac{E}{2}$

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．鋼筒內(nèi)裝有3kg氣體，當(dāng)溫度為-23℃時(shí)，壓強(qiáng)為4atm，如果用掉1kg氣體后溫度升高到27℃，求筒內(nèi)氣體壓強(qiáng)．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

10．假設(shè)無人機(jī)靶機(jī)以300m/s的速度勻速向某個(gè)目標(biāo)飛來，在無人機(jī)離目標(biāo)尚有一段距離時(shí)發(fā)射導(dǎo)彈，導(dǎo)彈以80m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，以1200m/s的速度在目標(biāo)位置擊中該無人機(jī)，則導(dǎo)彈發(fā)射后擊中無人機(jī)所需的時(shí)間為15s．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．人造衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動(dòng)可看做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知地球的半徑為R，質(zhì)量為M，自轉(zhuǎn)角速度為ω，萬有引力常量為G，地球同步衛(wèi)星與地球表面間的距離為h，下列計(jì)算錯(cuò)誤的是（　�。�
A．地球近地衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度為ωR
B．地球近地衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度為$\sqrt{\frac{GM}{R}}$
C．地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度大小為ω（R+h）
D．地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度大小為$\sqrt{\frac{GM}{R+h}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．有兩個(gè)同種材料制成的導(dǎo)體，兩導(dǎo)體為橫截面為正方形的柱體，柱體高均為h，大柱體柱截面邊長為a，小柱體柱截面邊長為b，現(xiàn)將大小柱體串聯(lián)接在電壓U上，已知通過導(dǎo)體電流方向如圖，大小為I，則導(dǎo)體電阻率為（　　）
A．ρ=$\frac{hU}{2I}$B．ρ=$\frac{Uha}{I（a+b）}$C．ρ=$\frac{2Uha}{I（a+b）}$D．ρ=$\frac{Uh（a-b）}{I（a+b）}$

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，兩磁極N、S間的磁場(chǎng)可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，為交流電流表．線圈繞垂直于磁場(chǎng)方向的水平軸OO′沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從圖示位置開始計(jì)時(shí)，產(chǎn)生的交變電流隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示，以下判斷正確的是（　�。�
A．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為50π rad/s
B．電流表的示數(shù)為10$\sqrt{2}$A
C．0.01s時(shí)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行
D．0.02s時(shí)電阻R中電流的方向自左向右

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