题目内容

【题目】白天的天空各处都是亮的,是大气分子对太阳光散射的结果.美国物理学家康普顿由于在这方面的研究而荣获了1927年的诺贝尔物理学奖.假设一个运动的光子和一个静止的自由电子碰撞以后,电子向某一个方向运动,光子沿另一方向散射出去,则这个散射光子跟原来的光子相比(  )

A. 频率变大

B. 速度变小

C. 光子能量变大

D. 波长变长

【答案】D

【解析】

光子与电子碰撞后,电子能量增加,故光子能量减小,根据E=hv,光子的频率减小;故A错误;碰撞前、后的光子速度不变,故B错误;当入射光子与静止的电子碰撞时,把一部分动量转移给电子,则动量减小,电子能量增加,故光子能量减小。故C错误。当入射光子与静止的电子碰撞时,把一部分动量转移给电子,则动量减小,根据,知波长增大。选项D正确.

练习册系列答案
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【题目】如图,用碰撞实验器可以验证动量守恒定理,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是,可以通过仅测量______(填选项前的符号),间接地解决这个问题。

A.小球开始释放高度h

B.小球抛出点距地面的高度H

C.小球做平抛运动的射程

2)图甲中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时,先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP.然后,把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放,与小球m2相碰,并多次重复,分别找到m1m2相碰后平均落地点的位置MN。接下来需要测量是______(填选项前的符号)

A.用天平测量两个小球的质量m1m2

B.测量小球m1开始释放的高度h

C.测量抛出点距地面的高度H

D.测量平抛射程OMON

3)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为______[用(2)中测量的量表示]

4)经测定,m1=45.0gm2=7.5g,小球落地点的平均位置距O点的距离如图乙所示。碰撞前、后m1的动量分别为p1p1,则p1p1′=______11;若碰撞结束时m2的动量为p2,则p1p2′=______2.9.(均用分数形式表示)

实验结果说明,碰撞前、后总动量的比值______

5)有同学认为,上述实验中仅更换两个小球的材质,其他条件不变,可以使被碰小球做平抛运动的射程增大。请你用(4)中已知的数据,分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为______cm

【题目】1是电子束加工工件的示意图,电子枪产生热电子后被高压电源加速,经聚焦系统会聚成很细的电子束,打在工件上产生高压力和强能量,对工件进行加工。图2是电子加速系统,K是与金属板M距离很近的灯丝,电源EAK加热可以产生初速度不计的热电子,N为金属网,MN接在输出电压恒为U的高压电源EB上,MN之间的电场近似为匀强电场。系统放置在真空环境中,通过控制系统排走工件上的多余电子,保证N与工件之间无电压。正常工作时,若单位时间内从K发出的电子数为n,经MN之间的电场加速后大多数电子从金属网N的小孔射出,少部分电子打到金属网丝上被吸收,从而形成回路电流,电流表的示数稳定为I.已知电子的质量为m、电量大小为e,不计电子所受的重力和电子之间的相互作用。求:

1)单位时间内被金属网N吸收的电子数n;若金属网N吸收电子的动能全部转化为内能,则其发热功率P为多少;

2)电子在聚焦时运动方向改变很小,可认为垂直打到工件上时的速度与从N中射出时的速度相同,并假设电子打在工件上被工件全部吸收不反弹。求电子束打到工件表面时对工件的作用力F大小;并说明为增大这个作用力,可采取的合理可行的措施(至少说出两点方法);

3)已知MN两板间的距离为d,设在两板之间与M相距xx+x的空间内(△x足够小)电子数为△N,求x的关系式。

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