一群氢原子处于量子数n=4能级状态,氢原子的能级图如图所示,则:
(1)氢原子可能发射几种频率的光子?
(2)氢原子由量子数n=4的能级跃迁到n=2的能级时辐射光子的能量是多少电子伏?
(3)用(2)中的光子照射下表中几种金属,哪些金属能发生光电效应?发生光电效应时,发射光电子的最大初动能是多大?
几种金属的逸出功
| 金属 |
铯 |
钙 |
镁 |
钛 |
| 逸出功W/eV |
1.9 |
2.7 |
3.7 |
4.1 |
如图所示,
和
为竖直方向的两根很长的平行光滑导轨。导轨间距
,电阻不计,接在
、
间的定值电阻
。两导轨间存在垂直于纸面向里的匀强磁场。一根质量
,电阻
的光滑金属杆
从静止开始下滑,下滑过程中,金属杆始终垂直于导轨并与导轨保持良好接触,其
—
图像如图所示,求磁场的磁感应强度
的大小。
如图,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。两个质量无为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球从圆弧轨道项端由静止释放,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,,
,取g=10m/s2。a、b均可作为质点。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△E。
某同学拍一个可视为质点、质量为
=0.1kg的橡皮小球,使它在距地面高
=0.8m的范围内做竖直方向的往复运动,在球到最高点时用手开始击打球,手与球作用过程中球下降了
=0.05m,球从落地到反弹离地历时t=0.1s,球反弹离地时的速度大小
是刚触地时的速度大小
的
,且反弹恰好到最高点.若手对球和地面对球的作用力均可视为恒力,忽略空气阻力,g取10m/
,试求:(1)球反弹离地的速度大小
;(2)地面对球弹力大小
;(3)拍球时手对球作用力大小
.
如图所示为某学校一套校内备用供电系统,由一台内阻为1Ω的发电机向全校22个教室(每个教室有“220V,40W”的白炽灯6盏)供电.如果输电线的总电阻R是4Ω,升压变压器和降压变压器(都认为是理想变压器)的匝数比分别是1:4和4:1,要求所有灯都正常发光,那么:
(1)发电机的输出功率应是多大?
(2)发电机的电动势是多大?
(3)输电线上损耗的电功率多大?
一个交流发电机的示意图如图示,线圈匝数为N,单匝线圈面积为S,磁感应强度为B,在匀强磁场中以一定的角速度匀速转动,线圈总电阻为r,负载电阻为R,当开关K断开时,交流
电
压表示数为U,求:
(1)ab间电压的最大值是多少?
(2)当开关K闭合后,交流电压表的示数是多少?
(3)求线圈从中性面开始转过90°角的过程中,通过线圈导线截面的电量。