解题思路:(1)能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差,根据光的频率大小,得出折射率的大小关系,通过v=[c/n]比较光在介质中的速度.
(2)根据动能定理求出A滑动底端时的速度大小,根据动量守恒定律求出滑块A与小车B的共同速度大小,根据能量守恒定律求出滑块相对于小车B滑动的距离.
(1)从n=3的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光b.则b光的光子能量为3.4-1.51eV=1.89eV.
因为n=4与n=2之间的能级差大于n=3与n=2之间的能级差,则a光的光子频率大于b光的光子频率,所以a光的折射率大于b光的折射率,根据v=[c/n]得,在水中,a光的速度小于b光的速度.
故答案为:1.89,小于.
(2)根据动能定理得,mAgR=
1
2mAv2−0
解得v=5m/s.
A滑上B时,AB组成的系统动量守恒,根据动量守恒定律得,
mAv=(mA+mB)v′
解得v′=
mAv
mA+mB=
2×5
5m/s=2m/s.
摩擦产生的热量等于摩擦力与相对路程的乘积.根据能量守恒定律得,
μmAg△x=
1
2mAv2−
1
2(mA+mB)v′2
解得△x=1.5m.
答:(i)滑块A与小车B共同运动的速度为2m/s.
(ii)滑块A滑上小车B,直到相对静止的过程中,相对小车B滑动的距离为1.5m.
点评:
本题考点: 动量守恒定律;机械能守恒定律;氢原子的能级公式和跃迁.
考点点评: 本题考查了能级的跃迁、动量守恒定律、能量守恒定律、动能定理,难度不大,综合性较强,需加强这类题型的训练.