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氫原子
 
1
1
H
核和氦原子核
 
4
2
He
在同一勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)中由靜止加速,通過相同位移時(shí),它們的動(dòng)能之比是
1:2
1:2
,所用時(shí)間之比是
1:
2
1:
2
分析:由氫的原子核和氦的原子核的電荷量之比為1:2,質(zhì)量之比為1:4,根據(jù)動(dòng)能定理電場(chǎng)力做的功等于原子核動(dòng)能的變化求解動(dòng)能之比,勻強(qiáng)電場(chǎng)中原子核所受電場(chǎng)力與核電荷數(shù)有關(guān),根據(jù)質(zhì)量比和電荷量之比,和位移相同的情況下,求出所用時(shí)間之比.
解答:解:由題意知?dú)涞脑雍撕秃さ脑雍说膸щ娏恐?span id="nrpxtbl" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">
qH
qHE
=
1
2
,質(zhì)量之比
mH
mHE
=
1
4

原子核在勻強(qiáng)電場(chǎng)中由靜止加速,根據(jù)動(dòng)能定理有:
qEs=
1
2
mv2-0

原子核獲得的動(dòng)能EK=qES
EKH
EKHE
=
qH
qHE
=
1
2

原子核在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)滿足:
1
2
at2=s
?t=
2s
a

a=
qE
m

t=
2sm
qE

所以氫和氦的原子核運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比
tH
tHE
=
2smH
qHE
2smHE
qHEE
=
mH
mHE
×
qHE
qH
=
1
4
×
2
1
=
1
2

故答案為:1:2;1:
2
點(diǎn)評(píng):本題綜合能力較高,要求學(xué)生暨要掌握電場(chǎng)力做功,又要掌握動(dòng)能定理、牛頓第二定律還有運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系式的靈活運(yùn)用.
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:

1998年6月2日,我國(guó)科學(xué)家研究的阿爾法磁譜儀由“發(fā)現(xiàn)號(hào)”航天飛機(jī)搭載升空,用于探測(cè)宇宙中是否有反物質(zhì)和暗物質(zhì),所謂反物質(zhì)的原子(反原子)是由帶負(fù)電的反原子核和核外的正電子組成,反原子核由反質(zhì)子和反中子組成.與
 
1
1
H、
 
1
0
n、
 
1
-1
e等物質(zhì)粒子相對(duì)應(yīng)的
 
1
-1
H、
 
1
0
n、
 
0
1
e等稱為反粒子.由于反粒子具有相應(yīng)粒子完全相同的質(zhì)量及相反的電荷,故可用下述方法探測(cè).如圖所示,設(shè)圖中各粒子或反粒子沿垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)B即射線OO'的方向進(jìn)入截面為MNPQ的磁譜儀時(shí)速度相同,且氫原子核(
 
1
1
H)在Ox軸上的偏轉(zhuǎn)位移x0恰為其軌跡半徑的一半,試預(yù)言反氫核(
 
1
-1
H)和反氦核(
 
4
-2
He)的軌跡及其在Ox軸上的偏轉(zhuǎn)位移x1和x2.如果預(yù)言正確,那么當(dāng)人們觀測(cè)到上述這樣的軌跡,就證明已經(jīng)探測(cè)到了反氫和反氦的核.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

1998年6月,我國(guó)科學(xué)家和工程師參與研制的阿爾法磁譜儀由發(fā)現(xiàn)號(hào)航天飛機(jī)搭載升空,探測(cè)宇宙中是否有反物質(zhì).我們都知道組成物質(zhì)的原子是由帶正電的原子核及帶負(fù)電的電子組成,原子核由質(zhì)子和中子組成,而反物質(zhì)的原子則由帶負(fù)電的反原子核及帶正電的正電子組成,反原子核由反質(zhì)子和反中子組成.與質(zhì)子、中子、電子等這些物質(zhì)粒子相對(duì)應(yīng)的反質(zhì)子、反中子、反電子等稱為反粒子.由于反粒子具有與相應(yīng)粒子完全相同的質(zhì)量和相反的電磁性質(zhì),故可用下述方法探測(cè):
如圖所示,設(shè)圖中各粒子或反粒子以相同速度沿O’O方向垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)B進(jìn)入橫截面為MNPQ的磁譜儀,且氫原子核(
 
1
1
H)在Ox軸上的偏轉(zhuǎn)位移x0恰為其軌道半徑r的一半.試預(yù)言反氦核(
 
4
-2
He)的軌跡及其在Ox軸上的偏轉(zhuǎn)位移x1.如果預(yù)言正確,當(dāng)人們觀測(cè)到這樣的軌跡時(shí)就可證明已經(jīng)探測(cè)到了反氦核.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)(1)如圖所示是氫原子的能級(jí)圖,現(xiàn)有大量處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級(jí)躍遷,所輻射的光子中,只有一種能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng).以下判斷正確的是
 

A.該光子一定是氫原子從激發(fā)態(tài)n=3躍遷到n=2時(shí)輻射的光子
B.該光子一定是氫原子從激發(fā)態(tài)n=2躍遷到基態(tài)時(shí)輻射的光子
C.若氫原子從激發(fā)態(tài)n=4躍遷到基態(tài),輻射出的光子一定能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)
D.若氫原子從激發(fā)態(tài)n=4躍遷到n=3,輻射出的光子一定能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)
(2)一個(gè)質(zhì)量為50kg的人站立在靜止于平靜水面上的質(zhì)量為400kg的船上,突然船上人對(duì)地以2m/s的水平速度跳向岸,不計(jì)水的阻力,則船以
 
m/s的速度后退,若該人向上跳起后,以人船為系統(tǒng),人船系統(tǒng)的動(dòng)量
 
_.(填守恒或不守恒)
(3)太陽(yáng)現(xiàn)在正處于主序星演化階段.它主要是由電子和
 
1
1
H、
 
4
2
He等原子核組成.維持太陽(yáng)輻射的是它內(nèi)部的核聚變反應(yīng),核反應(yīng)方程是:2
 
0
-1
e+4
 
1
1
H→
 
4
2
He+釋放核能,這些核能最后轉(zhuǎn)化為輻射能.
①已知質(zhì)子質(zhì)量mp,氦核的質(zhì)量mα,電子質(zhì)量me,光速c.試求每發(fā)生一次上述核反應(yīng)所釋放的核能;
②用上述輻射中產(chǎn)生的波長(zhǎng)為400nm的某一單色光去照射逸出功為3.0×10-19J的金屬材料銫時(shí),能否產(chǎn)生光電效應(yīng)?若能,試求出產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能.(保留一位有效數(shù)字,普朗克常量h=6.63×10-34J?s)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

氫原子
 11
H
核和氦原子核
 42
He
在同一勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)中由靜止加速,通過相同位移時(shí),它們的動(dòng)能之比是______,所用時(shí)間之比是______.

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同步練習(xí)冊(cè)答案