(1)氢原子第n能级的能量为En=E1n2,其中E1是基态能量,而n=1,2,…。若一氢原子发射能量为-316E1的光子后处于比基态能量高出-34E1的激发态,则氢原子发射光子前后分别处于第几能级? (2)一速度为v的高速α粒子(H24e)与同方向运动的氖核(N1020e)发生弹性正碰,碰后α粒子恰好静止。求碰撞前后氖核的速度(不计相对论修正)。
如图所示,半径R = 0.8m的四分之一光滑圆弧轨道位于竖直平面内,与长CD = 2.0m的绝缘水平面平滑连接。水平面右侧空间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场,电场强度E = 40N/C,方向竖直向上,磁场的磁感应强度B = 1.0T,方向垂直纸面向外。两个质量均为m = 2.0×10-6kg的小球a和b,a球不带电,b球带q = 1.0×10-6C的正电,并静止于水平面右边缘处。将a球从圆弧轨道顶端由静止释放,运动到D点与b球发生正碰,碰撞时间极短,碰后两球粘合在一起飞入复合场中,最后落在地面上的P点。已知小球a在水平面上运动时所受的摩擦阻力f = 0.1mg, PN =,取g =10m/s2。a、b均可作为质点。(结果保留三位有效数字)求: (1)小球a与b相碰后瞬间速度的大小v (2)水平面离地面的高度h (3)从小球a开始释放到落地前瞬间的整个运动过程中, ab系统损失的机械能ΔE。
一轻质弹簧,两端连接两滑块A和B,已知mA=0.99kg , mB=3kg,放在光滑水平桌面上,开始时弹簧处于原长。现滑块A被水平飞来的质量为mC=10g,速度为400m/s的子弹击中,且没有穿出,如图所示,试求: (1)子弹击中A的瞬间A和B的速度 (2)以后运动过程中弹簧的最大弹性势能 (3)B可获得的最大动能
如图所示,竖直平行导轨间距l=20cm,导轨顶端接有一电键K。导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦,ab的电阻R=0.4Ω,质量m=10g,导轨的电阻不计,整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中,磁感强度B=1T。当ab棒由静止释放0.8 s后,突然接通电键,不计空气阻力,设导轨足够长。求: (1)ab棒的最大速度 (2)ab棒的最终速度的大小(g取10m/s2)。
在地面上方的真空室内,存在匀强电场和匀强磁场。已知电场强度和磁感应强度的方向是相同的,电场强度的大小E ="4N/c,B=" 0.15T。今有一个带负电的质点以v = 20m/s的速度在此区域内沿垂直于电场强度方向做匀速直线运动,求此带电质点的电量与质量之比q/m以及磁场的所有可能方向。(g=9.8m/s2)
如图甲所示,质量为m、电阻为R的矩形线圈平放在光滑水平面上,矩形线圈ab、bc边分别长为L和2L,足够大的有界匀强磁场垂直于水平面向下,线圈一半在磁场内,另一半在磁场外,磁感应强度为B0。t= 0时刻磁感应强度开始均匀减小,线圈中产生感应电流,并在磁场力作用下开始运动,v-t图象如图乙所示,图中斜向虚线为v-t图线上O点的切线,标出的t1、t2、v0为已知量。求: (1)t=0时刻线圈的加速度; (2)磁感应强度的变化率; (3)t2时刻矩形线圈回路的电功率。