（10分）(1)从宏观现象中总结出来的经典物理学规律不一定都能适用于微观体系。但...

（10分）(1)从宏观现象中总结出来的经典物理学规律不一定都能适用于微观体系。但是在某些问题中利用经典物理学规律也能得到与实际比较相符合的结论。

例如，玻尔建立的氢原子模型，仍然把电子的运动看做经典力学描述下的轨道运动。他认为，氢原子中的电子在库仑力的作用下，绕原子核做匀速圆周运动。已知电子质量为m，电荷为e，静电力常量为k，氢原子处于基态时电子的轨道半径为r1。

(1)氢原予处于基态时，电子绕原子核运动，可等效为环形电流，求此等效电流值。

(2)在微观领域，动量守恒定律和能量守恒定律依然适用。

a．己知光在真空中的速度为c，氢原子在不同能级之间跃迁时，跃迁前后可认为质量不变，均为m。设氢原子处于基态时的能量为E1(E1<O)，当原子处于第一激发态时的能量为E1/4，求原子从第一激发态跃迁到基态时，放出光子的能量和氢原子的反冲速度。

b．在轻核聚变的核反应中，两个氘核()以相同的动能Eo=0.35MeV做对心碰撞，假设该反应中释放的核能全部转化为氦核()和中子（）的动能。已知氘核的质量mD=2.0141u，中子的质量mn=1.0087u，氦核的质量MHe=3.0160u，其中1u相当于931MeV。在上述轻核聚变的核反应中生成的氦核和中子的动能各是多少MeV（结果保留1位有效数字）?

（1）；（2）a. v=；b. 1.0MeV和3.0MeV 【解析】试题分析：（1）电子绕原子核运动，库仑力提供向心力，故，所以其运动的周期为T=，故等效电流值为I=；（2）a. 原子从第一激发态跃迁到基态时，放出光子的能量E= （E1）=；设光子的质量为m0，因为=m0c2，故光子的动量为，根据动量守恒可得，氢原子的动量也是，故氢原子的反冲速度v=； b.根据核反应前后的质量亏损，可计算出核反应所释放出的能量为△E=2mD mn MHe=2×2.0141u 1.0087u 3.0160u=0.0035u=3.3MeV；根据核反应前后的总动量与总能量守恒可知：反应后的总动量为0，即pHe=pn，又因为p2=2Ekm，故；反应前后的总能量守恒，故总能量为EkHe+Ekn=3.3MeV+0.35MeV×2=4.0MeV；所以氦核的动能为EkHe=×4.0MeV=1.0MeV；所以氦核的动能为Ekn=4.0MeV EkHe=3.0MeV；考点：向心力，牛顿第二定律，动量守恒与能量守恒。【名师点晴】该题通过电子绕核运动的模型，根据经典力学模型计算出电子的等效电流来；然后再从能量的跃迁角度看光子的能量及氢原子核的反冲速度，这都需要用到动量守恒定律；最后通过能量守恒与动量守恒计算出核反应后氦核的动能与中子的动能。

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考点分析：

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(10分）汤姆孙用来测定电子的比荷（电子的电荷量与质量之比）的实验装置如图所示，真空管内的阴极K发出的电子经加速电压加速后，穿过A’中心的小孔沿中心线(O1O的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P和P’间的区域，极板间距为d。当P和P’极板间不加偏转电压时，电子束打在荧光屏的中心O点处，形成了一个亮点；当P和P’极板间加上偏转电压U后,亮点偏离到O’点；此时，在P和P’间的区域，再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场，调节磁场的强弱，当磁感应强度的大小为B时，亮点重新回到O点。不计电子的初速度、所受重力和电子间的相互作用。

(1)求电子经加速电场加速后的速度大小；

(2)若不知道加速电压值，但己知P和P’极板水平方向的长度为L1，它们的右端到荧光屏中心O点的水平距离为L2，（O于O’点的竖直距离为h，(O'与0点水平距离可忽略不计），求电子的比荷。

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