题目内容
13.按照玻尔原子理论,氢原子中的电子离原子核越远,氢原子的能量越大(选填“越大”或“越小”).已知氢原子的基态能量为E1(E1<0),电子质量为m,基态氢原子中的电子吸收一频率为ν的光子被电离后,电子波长为$\frac{h}{\sqrt{2m(hγ+{E}_{1})}}$(普朗克常量为h);氘核的平均结合能为1.1Mev,氦核的平均结合能为7.1Mev,2 个氘核结合成一个氦核质量的亏损为4.8×10-30kg (计算结果保留两位有效数字).分析 轨道半径越大,能级越高,能量越大.当吸收的能量等于氢原子基态能量时,电子发生电离,根据能量守恒求出电子电离后的速度,由p=$\frac{h}{λ}$求出电子的波长;
根据平均结合能的定义,以及氘核与氦核的核子的个数,求出释放的能量,再由爱因斯坦质能方程即可求出亏损的质量.
解答 解:氢原子中的电子离原子核越远,则能级越高,氢原子能量越大.
根据光电效应方程得,$\frac{1}{2}$mv2=hγ+E1,则v=$\sqrt{\frac{2(hγ+{E}_{1})}{m}}$.
由德布罗意波公式:$mv=\frac{h}{λ}$
所以:$λ=\frac{h}{mv}$=$\frac{h}{\sqrt{2m(hγ+{E}_{1})}}$
氘核的平均结合能为1.1Mev,氦核的平均结合能为7.1Mev,2 个氘核结合成一个氦核释放的能量:
△E=7.1×4-2×1.1×2=2.7MeV=4.32×10-13J
由质能方程得:△E=△mc2
所以:$△m=\frac{△E}{{c}^{2}}=\frac{4.32×1{0}^{-13}}{(3.0×1{0}^{8})^{2}}=4.8×1{0}^{-30}$kg
故答案为:越大,$\frac{h}{\sqrt{2m(hγ+{E}_{1})}}$,4.8×10-30
点评 该题考查玻尔理论以及爱因斯坦质能方程的应用,解答的关键是理解平均结合能的意义.
练习册系列答案
相关题目
2.如图所示,在光滑绝缘的水平桌面上放一弹性闭合导体环,在导体环轴线上方有一条形磁铁,当条形磁铁N极向下沿轴线竖直向下迅速移动时,下列判断中正确的是( )
A. | 导体环有扩张趋势 | B. | 从上往下看导体环有逆时针电流 | ||
C. | 导体环对桌面的压力减小 | D. | 导体环对桌面的压力增大 |
4.在做验证力的平行四边形定则的实验时,先用两个弹簧称拉橡皮条,再用一个弹簧称拉橡皮条,两次必须使橡皮条的结点达到同一位置,这样是为了( )
A. | 便于测量力的大小 | |
B. | 使两个分力和它的合力产生相同的效果 | |
C. | 使两个分力和它的合力有不同的作用点 | |
D. | 便于画出分力的方向 |
1.在电磁学发展过程中,有许多伟大的科学家做出了杰出的贡献.下列说法中正确的是( )
A. | 奥斯特发现电磁感应现象,楞次总结出了判定感应电流方向的方法 | |
B. | 法拉第提出电场的观点并引入电场线描述电场 | |
C. | 安培发现电流的磁效应并提出用安培定则判断电流产生的磁场方向 | |
D. | 库仑提出了分子电流假说,并解释了磁化、退磁等现象 |
8.下列说法正确的是( )
A. | 在同一地点,单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长无关 | |
B. | 弹簧振子做简谐振动时,振动系统的势能与动能之和保持不变 | |
C. | 在同一地点,当摆长不变时,摆球质量越大,单摆做简谐振动的周期越小 | |
D. | 系统做稳定的受迫振动时,系统振动的频率等于周期性驱动力的频率 | |
E. | 已知弹簧振子初始时刻的位置及其振动周期,就可知振子在任意时刻运动速度的方向 |
18.如图所示,两同心圆环A、B置于同一光滑水平桌面上,其中A为均匀带正电荷的绝缘环,B为导体环,若A环以图示的顺时针方向转动,且转速逐渐增大,则( )
A. | B环将有沿半径向外方向扩张的趋势 | |
B. | B环中产生顺时针方向的电流 | |
C. | B环对桌面的压力将增大 | |
D. | B环对桌面的压力将减小 |