2010年11月17日欧洲核子研究中心的科学家通过大型强子对撞机俘获了少量反氢原子.反氢原子是由一个反质子和一个围绕它运动的正电子组成．反质子和质子具有相同的质量.且带有等量异种电荷．反氢原子和氢原子——青夏教育精英家教网—

2010年11月17日欧洲核子研究中心的科学家通过大型强子对撞机俘获了少量反氢原子。反氢原子是由一个反质子和一个围绕它运动的正电子组成．反质子和质子具有相同的质量，且带有等量异种电荷．反氢原子和氢原子具有相同的能级，其原子能级如图所示．根据玻尔原子结构理论，反氢原子n=3轨道处的电势比n=4轨道处的电势______（选填“高”或“低”）；正电子处在n=3轨道上运动的动能比处在n=4轨道上的动能______（选填“大”或“小”）．

上题中，若有一静止的反氢原子从n=2的激发态跃迁到基态．已知光子动量p与能量E之间满足关系式p=E/c，元电荷e=1.6×10－19C，光速c=3×108m/s．求

① 放出光子的能量；

② 放出光子时反氢原子获得的反冲动量大小．

一个圆形线圈，共有n=10匝，其总电阻r=4.0Ω，线圈与阻值R0=16Ω，的外电阻连成闭合回路，如图甲所示．线圈内部存在着一个边长l=0.20m的正方形区域，其中有分布均匀但强弱随时间变化的磁场，图乙显示了一个周期内磁场的变化情况，周期T=1.0×10-2s，磁场方向以垂直线圈平面向外为正方向．求：

（1）t=时刻，电阻R0上的电流大小和方向；

（2）0~ ，时间内，流过电阻R0的电量；

（3）一个周期内电阻R0的发热量。

如图所示，一本大字典置于桌面上，一张A4纸（质量和厚度均可忽略不计）夹在字典最深处。假设字典的质量分布均匀，同一页纸上的压力分布也均匀，字典总质量M=1.5kg，宽L=16cm，高H=6cm，A4纸上下表面与书页之间的动摩擦因数均为μ1 =0.3，字典与桌面之间的动摩擦因数为μ2=0.4，各接触面的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2．

（1）水平向右拉动A4纸，要使字典能被拖动，A4纸对字典的总摩擦力至少多大？

（2）上题中，求A4纸夹在字典中离桌面的最大高度h0；

（3）若将A4纸夹在离桌面高度为3cm处，要将A4纸从字典中水平向右抽出拉力至少做多少功？

如图所示，A1、A2为两块面积很大、相互平行的金属板，两板间距离为d，以A1板的中点为坐标原点，水平向右和竖直向下分别建立x轴和y轴，在坐标为（0，）的P处有一粒子源，可在坐标平面内向各个方向不断发射同种带电粒子，这些带电粒子的速度大小均为v0 ，质量为m，带电量为+q，重力忽略不计，不考虑粒子打到板上的反弹，且忽略带电粒子对金属板上电荷分布的影响．