(1)已知金属钙的逸出功为2.7eV,氢原子的能级图如图A所示,一群氢原子处于量子数n=4能级状态,则______

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  • 解题思路:(1)根据数学的组合公式

    C

    2

    n

    ]求出这群氢原子可能辐射光子频率的种数.发生光电效应的条件是光子能量大于逸出功.

    (2)①根据碰撞过程中动量守恒即可求解;②根据碰撞前后机械能是否守恒判断是否为弹性碰撞即可.

    (1)A、B根据公式

    C2n=

    C24=6知,这群氢原子可能辐射6种频率的光子.故A正确,B错误.

    C、Dn=4跃迁到n=3辐射的光子能量为0.66eV,n=3跃迁到n=2辐射的光子能量为1.89eV,n=4跃迁到n=2辐射的光子能量为2.55eV,均小于逸出功,不能发生光电效应,其余3种光子能量均大于2.7eV,所以这群氢原子辐射的光中有3种频率的光子能使钙发生光电效应.故C正确、D错误.

    故选AC

    (2)①碰撞前m2是静止的,m1的速度为 v1=4m/s

    碰后m1的速度为 v1′=-2m/s

    m2的速度 v2′=2m/s

    根据动量守恒定律有m1v1=m1v1′+m2v2

    1×4=1×(-2)+m2×2

    m2=3kg

    ②碰前总动能 Ek1+Ek2=[1/2×1×42+0=8J

    碰后总动能 E′k1+E′k2=

    1

    2]×1×(-2)2+[1/2×3×22=8J

    碰撞前后机械能守恒故是弹性碰撞.

    故答案为:(1)AC

    (2)①m2等于3kg千克.

    ②碰撞过程是弹性碰撞.

    点评:

    本题考点: 动量守恒定律;氢原子的能级公式和跃迁.

    考点点评: 本题主要考查了玻尔理论和动量守恒定律得应用,要掌握光电效应的条件,知道判断是否为弹性碰撞的方法是看机械能是否守恒,若守恒,则是弹性碰撞,若不守恒,则不是弹性碰撞.

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