甲 乙
圖7
(1)忽略電子的重力;
(2)電子與原子碰撞前,原子靜止,原子質(zhì)量比電子質(zhì)量大很多,碰撞后原子雖稍微被碰動,但忽略這一能量損失,假定原子未動;
(3)當電子與原子發(fā)生彈性碰撞時,電子改變運動方向,但不損失動能;發(fā)生非彈性碰撞時,電子損失動能傳給原子,使原子內(nèi)部能量增加.
請根據(jù)以上材料和假設回答下列問題:
(1)設速度選擇器兩極間的電壓為U(V)時,允許通過的電子的動能為Ek(eV),寫出Ek與U的關系式,設通過選擇器的電子軌道半徑r=
(2)如果電子槍射出電子的動能Ek=50.0 eV,改變P1、P2間電壓,測得電流I,得到如圖8(乙)所示的I-U圖象,圖象表明,當電壓U為5.00 V、2.88 V、2.72 V、2.64 V時電流出現(xiàn)峰值,試說明在U=5.00 V和U=2.88 V時電子與氦原子碰撞時電子能量的變化.
(3)求氦原子3個激發(fā)態(tài)的能級En.(設基態(tài)的能級E1=0)
(1)Ek=10U ?(2)0 21.2 eV ?(3)E2=21.2 eV E3=22.8 eV E4=23.6 eV?
解析:(1)對于在P1、P2間運動的電子,根據(jù)牛頓第二定律得
(2)電子與氦原子碰撞時能量的變化等于電子進入B時的能量50.0 eV減去進入檢測裝置口D時的能量.即ΔE=50.0 eV-10U eV.由于電壓U為5.00 V、2.88 V、2.72 V、2.64 V時電流出現(xiàn)峰值,所以進入檢測裝置口時電子的能量符合ΔEk=10U eV,所以電壓為5.00 V、2.88 V時,電子與氦原子碰撞時電子的能量變化分別為ΔE1=0,ΔE2=(50.0-10×2.28) eV=21.2 eV.
(3)由于電子與原子產(chǎn)生彈性碰撞時,忽略電子的能量損失,而電子與原子發(fā)生非彈性碰撞時,電子損失的動能傳給原子,使原子能量增大,所以氦原子得到的能量與電子的能量變化相等,故當U為2.88 V、2.72 V、2.64 V時,氦原子在三個激發(fā)態(tài)的能量分別為:E2=21.2 eV,E3=22.8 eV,E4=23.6 eV.
科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解
t/℃ | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
R/kΩ | 14 | 11 | 7 | 3 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 14 | 16 |
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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解
πd2RL |
4ρ |
πd2RL |
4ρ |
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科目:高中物理 來源: 題型:
t/℃ | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
R/kΩ | 14 | 11 | 7 | 3 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 14 | 16 |
PR (W) | 2.86 | 3.64 | 5.71 | 13.3 | 10.0 | 8.0 | 5 | 4 | 2.86 | 2.5 |
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科目:高中物理 來源: 題型:
圖7-1-5
A.a代表的電阻絲較粗 B.b代表的電阻絲較粗
C.兩電阻絲串聯(lián)接入電路時Pa>Pb D.兩電阻絲并聯(lián)接入電路時Pa<Pb
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