氢原子处于基态时,原子的能级为E1 =-13.6eV,普郎克常量h = 6.63×10-34J·s,氢原子在n = 4的激发态时,问:(1)要使氢原子电离,入射光子的最小能量是多少?(2)能放出的光子的最大能量是多少?
如图所示,半径为r的圆形空间内,存在着垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带电粒子(不计重力),从A点以速度v0垂直磁场方向射入磁场中,并从B点射出,已知∠AOB=120°,求该带电粒子在磁场中运动的时间。(10分)
如图所示,相距为d的两平行金属板M、N与电池组相连后,其间形成匀强电场.一带正电的粒子从M板的边缘垂直于电场方向射入,并打在N板的正中央,不计粒子的重力.现欲把N板远离M板平移,使原样射入的粒子能够射出电场,就下列两种情况,求出N板至少移动的距离. (1)开关S闭合. (2)把闭合的开关S打开.
图中MN表示真空室中垂直于纸面的平板,它的一侧有匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度的大小为B.一带电粒子从平板上的狭缝。处以垂直于平板的初速度v射入磁场区域,最后到达平板上的P点.已知B、v以及P点到O点的距离,不计重力. (1)求此粒子的比荷. (2)计算此粒子从O点运动到P点所用的时间.
据报道,最近已研制出一种可以投入使用的电磁轨道炮,其原理如图所示.炮弹(可视为长方形导体)置于固定在水平面上的两平行导轨之间,并与轨道壁密接.开始时,炮弹静止在轨道的一端,通以电流后炮弹会在磁场力的作用下被加速,最后从位于导轨另一端的出口高速射出.假设两导轨间的距离,导轨长,炮弹的质量m="0.30" kg,导轨上的电流I的方向如图中箭头所示.炮弹在轨道内运动时可认为它所在处磁场的磁感应强度始终为B=2.0T,方向垂直于纸面向里,忽略炮弹与导轨间的摩擦.若炮弹的出口速度,求通过导轨的电流I.
图8为电场的电场线,现将一电量q=-3.0×10-9C的负电荷从A点移到B点、从B点移到C点,从C点移到D点电场力做功分别为:WAB=3.0×10-8J、WBC=1.5×10-8J、WCD=9.0×10-9J。若取C点电势为零,试求A、B、D三点电势。