玻尔在卢瑟福的原子核式结构学说的基础上,提出具有量子特征的氢原子模型,其能级图如图所示.有一个发光管里装有大量处于n=4能级的氢原子,利用这个发光管的光线照射金属钠的表面.已知金属钠的极限频率是5.53×1014 Hz,普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,1 eV=1.6×10-19 J.
(1)发光管可能发射几种不同能量的光子?
(2)发光管能使金属钠发生光电效应吗(通过计算回答)?
(3)求出发光管照射金属钠所发射的光电子的最大初动能.
运动的原子核放出α粒子后变成静止的原子核Y.已知X、Y和α粒子的质量分别是M、m1和m2,真空中的光速为c,α粒子的速度远小于光速。求反应后与反应前的总动能之差以及α粒子的动能。
某同学利用打点计时器和气垫导轨做“验证动量守恒定律”的实验,气垫导轨装置如图甲所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成.在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔,向导轨空腔内不断通入压缩空气,空气会从小孔中喷出,使滑块稳定地漂浮在导轨上,这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差.
(1)下面是实验的主要步骤:
①安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平;
②向气垫导轨空腔内通入压缩空气;
③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧,将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端,调节打点计时器的高度,直至滑块拖着纸带移动时,纸带始终在水平方向;
④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳;
⑤把滑块2放在气垫导轨的中间;
⑥先__________________,然后________,让滑块带动纸带一起运动;
⑦取下纸带,重复步骤④⑤⑥,选出理想的纸带如图乙所示;
⑧测得滑块1的质量为310 g,滑块2(包括橡皮泥)的质量为205 g.
完善实验步骤⑥的内容.
(2)已知打点计时器每隔0.02 s打一个点,计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为________ kg·m/s;两滑块相互作用以后系统的总动量为______ kg·m/s(保留三位有效数字).
(3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是__________________________________________________.
核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电, 是常用的核燃料。受一个中子轰击后裂变成和两部分,并产生_____个中子。要使链式反应发生,裂变物质的体积要_________(选填“大于”或者“小于”)它的临界体积。
美国科研人员正在研制一种新型镍铜长效电池,它是采用半衰期长达l00年的放射性同位素镍63(Ni)和铜两种金属作为长寿命电池的材料,利用镍63发生衰变时释放电子给铜片,把镍63和铜片做电池两极给负载提供电能。下面有关该电池的说法正确的是
A、衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的
B、镍63的衰变方程是
C、提高温度,增大压强可以改变镍63的半衰期
D、该电池内部电流方向是从镍到铜片
甲、乙两种金属发生光电效应时,光电子的最大初动能与入射光频率间的函数关系分别如图中的Ⅰ、Ⅱ所示.下列判断正确的是( )
A. Ⅰ与Ⅱ不一定平行
B. 乙金属的极限频率大
C. 图象纵轴截距由入射光强度判定
D. Ⅰ、Ⅱ的斜率是定值,与入射光和金属材料均无关系