一群氢原子处于量子数n=4的能级状态,氢原子的能级的示意图如图所示,则:
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(1)氢原子可能发射几种频率的光子?
(2)氢原子由量子数n=4的能级跃迁到n=2的能级时辐射光子的能量是多少电子伏?
(3)用(2)中的光子照射下表中几种金属,哪些金属能发生光电效应?发生光电效应时,发射光电子的最大初动能是多大?
几种金属的逸出功W
金属 | 铯 | 钙 | 镁 | 钛 |
逸出功W/eV | 1.9 | 2.7 | 3.7 | 4.1 |
某研究性学习小组,为探索航天器球形返回舱穿过大气层时所受空气阻力(风力)的影响因素,进行了模拟实验研究.下图为测定风力的实验装置图,其中CD是一段水平放置的长为L的光滑均匀电阻丝,电阻丝阻值较大;一质量和电阻都不计的细长裸金属丝一端固定于O点,另一端悬挂球P,无风时细金属丝竖直,恰与电阻丝在C点接触,OC=H;有风时金属丝将偏离竖直方向,与电阻丝相交于某一点(如图中虚线所示,细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触)
0 35016 35024 35030 35034 35040 35042 35046 35052 35054 35060 35066 35070 35072 35076 35082 35084 35090 35094 35096 35100 35102 35106 35108 35110 35111 35112 35114 35115 35116 35118 35120 35124 35126 35130 35132 35136 35142 35144 35150 35154 35156 35160 35166 35172 35174 35180 35184 35186 35192 35196 35202 35210 176998
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(1)已知电源电动势为E,内阻不计,理想电压表两接线柱分别与O点和C点相连,球P的质量为m,重力加速度为g,由此可推得风力大小F与电压表示数U的关系式为F=______________.
(2)研究小组的同学猜想:风力大小F可能与风速大小v和球半径r这两个因素有关,于是他们进行了如下实验:
实验一:使用同一球,改变风速,记录了在不同风速下电压表的示数.
表一:球半径r=0.50 cm
风速(m/s) | 10 | 15 | 20 | 30 |
30电压表示数(V) | 2.40 | 3.60 | 4.81 | 7.19 |
由表一数据可知:在球半径一定的情况下,风力大小与风速大小的关系是_______________.
实验二:保持风速一定,换用同种材料、不同半径的实心球,记录了在球半径不同的情况下电压表的示数
表二:风速v=10 m/s
球半径(cm) | 0.25 | 0.50 | 0.75 | 1.00 |
电压表示数(V) | 9.60 | 2.40 | 1.07 | 0.60 |
根据表二数据可知:在风速一定的情况下,风力大小与球半径的关系为____________.(球体积V=
πr3)
(3)根据上述实验结果可知风力大小F与风速大小v、球半径r的关系式为_______________.