(9分)1914年,夫蘭克和赫茲在實(shí)驗(yàn)中用電子碰撞靜止原子的方法,使原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài),來證明玻爾提出的原子能級存在的假設(shè)。設(shè)電子的質(zhì)量為m,原子的質(zhì)量為m0,基態(tài)和激發(fā)態(tài)的能級差為ΔE,試求入射電子的最小動(dòng)能。(假設(shè)碰撞是一維正碰)
要使原子發(fā)生躍遷,則原子吸收能量最小為ΔE,因此電子與原子碰撞的能量損失最小為ΔE,當(dāng)電子與原子發(fā)生完全非彈性碰撞時(shí)能量損失最多,設(shè)電子與原子碰后的共同速度為v,則由碰撞過程動(dòng)量守恒,設(shè)碰前電子的動(dòng)能為,則碰前電子的動(dòng)量,           故(3分),
根據(jù)碰撞過程能量守恒,則(3分),
聯(lián)立可得入射電子的最小動(dòng)能為(3分)
評分參考:第1小題:錯(cuò)選不得分,少選得3分  第2小題9分具體賦分見題中分配。
本題結(jié)合原子核的模型考查了動(dòng)量守恒定律,要使原子發(fā)生躍遷,則原子吸收能量最小為ΔE,因此電子與原子碰撞的能量損失最小為ΔE,當(dāng)電子與原子發(fā)生完全非彈性碰撞時(shí)能量損失最多,電子與原子碰撞前后動(dòng)量守恒,列式求解,在碰撞過程中系統(tǒng)動(dòng)能的損失
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列四幅圖的有關(guān)說法中,正確的是       
A.若兩球質(zhì)量相等,碰后m2的速度一定為v
B.射線甲是粒子流,具有很強(qiáng)的穿透能力
C.在光顏色保持不變的情況下,入射光越強(qiáng),飽和光電流越大
D.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于重核的裂變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

一個(gè)物體靜置于光滑水平面上,外面扣一質(zhì)量為M的盒子,如圖1所示.現(xiàn)給盒子一初速度v0,此后,盒子運(yùn)動(dòng)的v-t圖象呈周期性變化,如圖2所示.請據(jù)此求盒內(nèi)物體的質(zhì)量.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,光滑水平面上A、B兩小車質(zhì)量都是M,A車頭站立一質(zhì)量為m的人,兩車在同一直線上相向運(yùn)動(dòng).為避免兩車相撞,人從A車躍到B車上,使得A車停止運(yùn)動(dòng),B車獲得反向速度v0,試求:
①兩小車和人組成的系統(tǒng)的初動(dòng)量大;
②為避免兩車相撞,且要求人跳躍速度盡量小,則人跳上B車后,A車的速度多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

一物體的質(zhì)量為2kg,此物體豎直下落,以10m/s速度碰到水泥地面上,隨后又以8m/s的速度反彈。若取豎直向上為正方向,則小球與地相碰前的動(dòng)量是____kg·m/s ,相碰后的動(dòng)量是____ kg·m/s,相碰過程中小球動(dòng)量的變化量是____ kg·m/s。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,位于光滑水平桌面上的小滑塊P和Q都可視為質(zhì)點(diǎn),質(zhì)量相等。Q與輕彈簧相連,設(shè)Q靜止,P以某一速度向Q運(yùn)動(dòng)并與彈簧發(fā)生碰撞,在整個(gè)過程中,彈簧的最大彈性勢能等于(     )
A.P的初動(dòng)能的B.P的初動(dòng)能的
C.P的初動(dòng)能的D.P的初動(dòng)能

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

(江蘇南通2月)質(zhì)量為m的物塊甲以3  m/s的速度在光滑水平面上運(yùn)動(dòng),有一輕彈簧固定其上,另一質(zhì)量也為m的物體乙為4  m/s的速度與甲相向運(yùn)動(dòng),如圖所示,則(    )
A.甲?乙兩物塊在彈簧壓縮過程中,由于彈力作用,動(dòng)量不守恒
B.當(dāng)兩物塊相距最近時(shí),甲物塊的速度為零
C.當(dāng)甲物塊的速度為1 m/s時(shí),乙物塊的速度可能為2 m/s,也可能為0
D.甲物塊的速率可能達(dá)到5 m/s

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

(2011年福州模擬)2010年2月,溫哥華冬奧會(huì)上,我國代表團(tuán)憑借申雪/趙宏博在花樣滑冰雙人滑比賽中的完美表現(xiàn),獲得本屆冬奧會(huì)上的第一塊金牌,這也是中國隊(duì)在花樣滑冰賽場上獲得的首枚奧運(yùn)會(huì)金牌.若質(zhì)量為m1的趙宏博抱著質(zhì)量為m2的申雪以v0的速度沿水平冰面做直線運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻趙宏博突然將申雪向前水平推出,推出后兩人仍在原直線上運(yùn)動(dòng),冰面的摩擦可忽略不計(jì).若分離時(shí)趙宏博的速度為v1,申雪的速度v2,則有(  )
A.m1v0=m1v1+m2v2B.m2v0=m1v1+m2v2
C.(m1+m2)v0=m1v1+m2v2D.(m1+m2)v0=m1v1

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

某同學(xué)用如圖13所示的(a)圖裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來探究碰撞中的守恒量,圖中PQ是斜槽,QR為水平槽,實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡,重復(fù)上述操作10次,得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡,再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,讓A球仍從位置G由靜止開始滾下,和B球碰撞后,A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡,重復(fù)這種操作10次,圖(a)中O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn),B球落點(diǎn)痕跡如圖 (b),其中米尺水平放置,且平行于G、R、O所在的平面,米尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對齊

(1)除了圖中器材外,實(shí)驗(yàn)室還備有下列器材,完成本實(shí)驗(yàn)還需要用到的器材有___________(填選項(xiàng)號(hào))
A秒表      B天平     C毫米刻度尺     
D打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(及電源和紙帶)    E圓規(guī)   
F彈簧測力計(jì)    G游標(biāo)卡尺
(2)從圖(b)可以測出碰撞后B球的水平射程應(yīng)取為_________cm.
(3)在以下選項(xiàng)中,__________是本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測量(填選項(xiàng)號(hào))
A.水平槽上未放B球時(shí),測量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離
B.A球與B球碰撞后,測量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離
C.測量A球或B球的直徑
D.測量A球和B球的質(zhì)量(或兩球質(zhì)量之比)
E.測量G點(diǎn)相對于水平槽面的高度

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