如图所示,竖直放置的铁丝框中的肥皂膜,在太阳光的照射下会形成( )
A. 彩色的水平干涉条纹
B. 彩色的竖直干涉条纹
C. 黑白相间的水平干涉条纹
D. 黑白相间的竖直干涉条纹
下列实验中,找到电荷间相互作用规律的实验是 ( )
A. 库仑扭秤实验 B. 卡文迪什实验
C. 密立根油滴实验 D. 奥斯特电流磁效应实验
电磁波与机械波具有的共同性质是( )
A. 都能在真空中传播 B. 都能传输能量
C. 都有横波和纵波 D. 都需要介质传播
下列单位中属于基本物理量单位的是( )
A. 牛顿 B. 库仑
C. 安培 D. 伏特
在玻尔的原子结构理论中,氢原子由高能态向低能态跃迁时能发出一系列不同频率的光,波长可以用巴耳末一里德伯公式 来计算,式中
为波长,R为里德伯常量,n、k分别表示氢原子跃迁前和跃迁后所处状态的量子数,对于每一个
,有
、
、
…。其中,赖曼系谐线是电子由
的轨道跃迁到
的轨道时向外辐射光子形成的,巴耳末系谱线是电子由
的轨道跃迁到
的轨道时向外辐射光子形成的。
(1)如图所示的装置中,K为一金属板,A为金属电极,都密封在真空的玻璃管中,S为石英片封盖的窗口,单色光可通过石英片射到金属板K上。实验中:当滑动变阻器的滑片位于最左端,用某种频率的单色光照射K时,电流计G指针发生偏转;向右滑动滑片,当A比K的电势低到某一值 (遏止电压)时,电流计C指针恰好指向零。现用氢原子发出的光照射某种金属进行光电效应实验。若用赖曼系中波长最长的光照射时,遏止电压的大小为
;若用巴耳末系中
的光照射金属时,遏止电压的大小为
。金属表面层内存在一种力,阻碍电子的逃逸。电子要从金属中挣脱出来,必须克服这种阻碍做功。使电子脱离某种金属所做功的最小值,叫做这种金属的出功。已知电子电荷量的大小为e,真空中的光速为c,里德伯常量为R。试求:
a、赖曼系中波长最长的光对应的频率;
b、普朗克常量h和该金属的逸出功。
(2)光子除了有能量,还有动量,动量的表达式为 (h为普朗克常量)。
a、请你推导光子动量的表达式;
b.处于n=2激发态的某氢原子以速度运动,当它向
的基态跃迁时,沿与
相反的方向辐射一个光子。辐射光子前后,可认为氢原子的质量为M不变。求辐射光子后氢原子的速度
(用h、R、M和
表示)。
图1所示的蹦极运动是一种非常刺激的娱乐项目。为了研究蹦极过程,做以下简化:将游客视为质点,他的运动沿竖直方向,忽略弹性绳的质量和空气阻力。如图2所示,某次蹦极时,游客从蹦极平台由静止开始下落,到P点时弹性绳恰好伸直,游客继续向下运动,能到达的最低位置为Q点,整个过程中弹性绳始终在弹性限度内,且游客从蹦极平台第一次下落到Q点的过程中,机械能损失可忽略。弹性绳的弹力大小可以用F=k·Δx来计算,式中k为常量,Δx为弹性绳的伸长量。
图1 图2 图3
(1)弹性绳的原长为l0,弹性绳对游客的弹力为F,游客相对蹦极平台的位移为x,取竖直向下为正方向,请在图3中画出F随x变化的示意图;
(2)借助Fx图像可以确定弹力做功的规律,在此基础上,推导当游客位移为x(x>l0)时,弹性绳弹性势能EP的表达式;
(3)按照安全标准,该弹性绳允许的最大拉力Fm=4.3×103N,游客下落至最低点与地面的距离。已知l0=10m,k=100N/m,蹦极平台与地面间的距离D=55m。取重力加速度g=10m/s2。试通过计算说明:总质量M=160kg的游客能否被允许使用该蹦极设施。