已知氢原子基态的电子轨道为r1=0.528×10-10 m,量子数为n的能级值为
(1)求电子在基态轨道上运动时的动能.
(2)有一群氢原子处于量子数n=3的激发态.在图上用箭头标明这些氢原子能发出哪几条光谱线.
(3)计算这几条光谱线中波长最短的一条的波长(第三问保留一位有效数字).
(其中静电力恒量k=9.0×109 N·m2/C2,电子电量e=1.6×10-19 C,普朗克恒量h=6.63×10-34 J·s,真空中光速c=3.0×108 m/s)
近日,美国航空航天局的科学家们称,他们找到一颗迄今与地球最相似的行星,它被称作Kepler﹣186f.人类探索宇宙的脚步一直在前行.某宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球,经过时间t小球落同原处;若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球,需经过时间5t小球落回原处(地球表面重力加速度g取10m/s2,空气阻力不计)
(1)该星球表面附近的重力加速度g′是多大?
(2)若已知该星球的半径与地球半径之比为R量:R地=1:4,则该星球的质量与地球质量之比M星:M地是多少?
如图所示,甲车质量为2kg,静止在光滑水平面上,其顶部上表面光滑,右端放一个质量为1kg的小物体,乙车质量为4kg,以5m/s的速度向左运动,与甲车碰撞后甲车获得6m/s的速度,物体滑到乙车上,若乙车足够长,其顶部上表面与物体的动摩擦因数为0.2,则(g取10m/s2)
(1)物体在乙车上表面滑行多长时间相对乙车静止;
(2)物块最终距离乙车左端多大距离.
某种光学元件由两种不同透明物质I和透明物质II制成,其横截面如图所示.O为AB中点,半圆形透明物质1的折射率为,透明物质II的折射率为n2.一束光在纸面对准O点射入半圆形透明物质I,当逐渐增大光线与AB面垂线的夹角到θ时,通过观察发现此时从AC面射出的光线恰好消失,同时有光线垂直BC面射出,不考虑元件II中多次反射的情况.求:
(i)该透明物质II的折射率n2;
(ii)光线与AB面垂线的夹角θ的正弦值.
如图所示,透热的气缸内封有一定质量的理想气体,缸体质量M=200kg,活塞质量m=10kg,活塞面积S=100cm2.活塞与气缸壁无摩擦且不漏气.此时,缸内气体的温度为27°C,活塞正位于气缸正中,整个装置都静止.已知大气压恒为p0=1.0×105Pa,重力加速度为g=10m/s2.求:
(a)缸内气体的压强p1;
(b)缸内气体的温度升高到多少°C时,活塞恰好会静止在气缸缸口AB处?
如图所示,M、N为中心开有小孔的平行板电容器的两极板,相距为d,其右侧有一边长为L的正三角形区域,区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,在极板M、N之间加上电压U后,M板电势高于N板电势.现有一带正电的粒子,质量为m、电荷量为q,其重力和初速度均忽略不计,粒子从极板M的中央小孔S1处进入电容器,穿过小孔S2后从距三角形A点(﹣1)L的P处垂直AB方向进入磁场,
(1)求粒子到达小孔S2时的速度;
(2)若已知粒子从P点进入磁场后经时间t从AP间离开磁场,求粒子的运动半径和磁感应强度的大小;
(3)若磁场的磁感应强度的大小可以任意取值,设能从AC边射出的粒子离开磁场时的位置到A点的距离为x,求x的取值范围.