题目内容

氢原子
 11
H核和氦原子核
 42
He在同一匀强电场电场中由静止加速，通过相同位移时，它们的动能之比是______，所用时间之比是______．
由题意知氢的原子核和氦的原子核的带电量之比
qH
qHE
=
1
2
，质量之比
mH
mHE
=
1
4

原子核在匀强电场中由静止加速，根据动能定理有：
qEs=
1
2
mv2-0
原子核获得的动能EK=qES
∴
EKH
EKHE
=
qH
qHE
=
1
2

原子核在匀强电场中做初速度为0的匀加速直线运动满足：
1
2
at2=s?t=
2s
a

∵a=
qE
m

∴t=
2sm
qE

所以氢和氦的原子核运动时间之比
tH
tHE
=
2smH
qHE
2smHE
qHEE
=
mH
mHE
×
qHE
qH
=
1
4
×
2
1
=
1
2

故答案为：1：2；1：
2
练习册系列答案
相关题目
1998年6月2日，我国科学家研究的阿尔法磁谱仪由“发现号”航天飞机搭载升空，用于探测宇宙中是否有反物质和暗物质，所谓反物质的原子（反原子）是由带负电的反原子核和核外的正电子组成，反原子核由反质子和反中子组成．与
 
1
1
H、
 
1
0
n、
 
1
-1
e等物质粒子相对应的
 
1
-1
H、
 
1
0
n、
 
0
1
e等称为反粒子．由于反粒子具有相应粒子完全相同的质量及相反的电荷，故可用下述方法探测．如图所示，设图中各粒子或反粒子沿垂直于匀强磁场B即射线OO'的方向进入截面为MNPQ的磁谱仪时速度相同，且氢原子核（
 
1
1
H）在Ox轴上的偏转位移x0恰为其轨迹半径的一半，试预言反氢核（
 
1
-1
H）和反氦核（
 
4
-2
He）的轨迹及其在Ox轴上的偏转位移x1和x2．如果预言正确，那么当人们观测到上述这样的轨迹，就证明已经探测到了反氢和反氦的核．
1998年6月，我国科学家和工程师参与研制的阿尔法磁谱仪由发现号航天飞机搭载升空，探测宇宙中是否有反物质．我们都知道组成物质的原子是由带正电的原子核及带负电的电子组成，原子核由质子和中子组成，而反物质的原子则由带负电的反原子核及带正电的正电子组成，反原子核由反质子和反中子组成．与质子、中子、电子等这些物质粒子相对应的反质子、反中子、反电子等称为反粒子．由于反粒子具有与相应粒子完全相同的质量和相反的电磁性质，故可用下述方法探测：
如图所示，设图中各粒子或反粒子以相同速度沿O’O方向垂直于匀强磁场B进入横截面为MNPQ的磁谱仪，且氢原子核（
 
1
1
H）在Ox轴上的偏转位移x0恰为其轨道半径r的一半．试预言反氦核（
 
4
-2
He）的轨迹及其在Ox轴上的偏转位移x1．如果预言正确，当人们观测到这样的轨迹时就可证明已经探测到了反氦核．
氢原子
 
1
1
H核和氦原子核
 
4
2
He在同一匀强电场电场中由静止加速，通过相同位移时，它们的动能之比是
1：2
1：2
，所用时间之比是
1：
2
1：
2
．
精英家教网（1）如图所示是氢原子的能级图，现有大量处于n=3激发态的氢原子向低能级跃迁，所辐射的光子中，只有一种能使某金属产生光电效应．以下判断正确的是
 

A．该光子一定是氢原子从激发态n=3跃迁到n=2时辐射的光子
B．该光子一定是氢原子从激发态n=2跃迁到基态时辐射的光子
C．若氢原子从激发态n=4跃迁到基态，辐射出的光子一定能使该金属产生光电效应
D．若氢原子从激发态n=4跃迁到n=3，辐射出的光子一定能使该金属产生光电效应
（2）一个质量为50kg的人站立在静止于平静水面上的质量为400kg的船上，突然船上人对地以2m/s的水平速度跳向岸，不计水的阻力，则船以
 
m/s的速度后退，若该人向上跳起后，以人船为系统，人船系统的动量
 
_．（填守恒或不守恒）
（3）太阳现在正处于主序星演化阶段．它主要是由电子和
 
1
1
H、
 
4
2
He等原子核组成．维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程是：2
 
0
-1
e+4
 
1
1
H→
 
4
2
He+释放核能，这些核能最后转化为辐射能．
①已知质子质量mp，氦核的质量mα，电子质量me，光速c．试求每发生一次上述核反应所释放的核能；
②用上述辐射中产生的波长为400nm的某一单色光去照射逸出功为3.0×10-19J的金属材料铯时，能否产生光电效应？若能，试求出产生的光电子的最大初动能．（保留一位有效数字，普朗克常量h=6.63×10-34J?s）

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