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（2011•吉林模拟）（1）如图1所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发

来源：学生作业帮 编辑：拍题作业网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/04/27 00:43:39
（2011•吉林模拟）（1）如图1所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠，下列说法正确的是______
A．这群氢原子能发出三种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=2所发出的光波长最短
B．这群氢原子能发出两种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=1所发出的光频率最高
C．金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为11.11eV
D．金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9.60eV
（2）如图2所示，在光滑的水平面上有一质量为m，长度为l的小车，小车左端有一质量也是m可视为质点的物块．车子的右壁固定有一个处于锁定状态的压缩轻弹簧（弹簧长度与车长相比可忽略），物块与小车间动摩擦因数为μ，整个系统处于静止．现在给物块一个水平向右的初速度v0，物块刚好能与小车右壁的弹簧接触，此时弹簧锁定瞬间解除，当物块再回到左端时，与小车相对静止．求：
（1）物块的初速度v0．
（2）弹簧的弹性势能Ep
．
（1）A、B这群氢原子能发出三种频率不同的光，根据玻尔理论△E=Em-En（m＞n）得知，从n=3跃迁到n=1所发出的光能量最大，由E=hγ=h
c
λ得知，频率最高，波长最短．故AB错误．
C、D从n=3跃迁到n=1所发出的光能量最大，光照射逸出功为2.49eV的金属钠，所发出的光电子的初动能最大，
根据爱因斯坦光电效应方程得，EK=hγ-W=（E3-E1）-W=[-1.51-（-13.6）]-2.49=9.60eV．故C错误，D正确．
故选D
（2）由动量守恒定律得：mv0=2mv        
由能量关系有：
1
2mv02-
1
2（2m）v2=μmgL       
解得：v0=2
μgL        
物体最终速度为v1，由动量守恒定定律得：mv0=2mv1      
由能量关系有：EP=
1
2mv02-
1
2（2m）v12=μmgL    
 答：（1）物块的初速度为2
μgL．
（2）弹簧的弹性势能为μmgL．
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