3.在X射線管中.由陰極發(fā)射的電子被加速后打到陽(yáng)極.會(huì)產(chǎn)生包括X射線在內(nèi)的各種能量子.其能量的最大值等于電子的動(dòng)能.若倫琴射線管陽(yáng)極與陰極間所加電壓為6×104V,則倫琴射線管所發(fā)出的X射線的最短波長(zhǎng)是多少?

分析 根據(jù)光子的能量E=hγ=h$\frac{c}{λ}$可知光子的能量越大,光的波長(zhǎng)越短,而能量最大的光子的能量為E=EK=eU,該X射線管發(fā)出的X光有最短波長(zhǎng),且最短波長(zhǎng)為λ=$\frac{ch}{eU}$.

解答 解:由陰極發(fā)射的電子被加速后打到陽(yáng)極時(shí)電子的動(dòng)能EK=eU,
由題意可知光子能量的最大值等于電子的動(dòng)能,故能量最大的光子的能量為E=EK=eU,
而光子的能量E=hγ=h$\frac{c}{λ}$,
顯然光子的能量越大,光的波長(zhǎng)越短,故該X射線管發(fā)出的X光有最短波長(zhǎng),
且有E=h$\frac{c}{λ}$=eU,
故最短波長(zhǎng)為λ=$\frac{ch}{eU}$=$\frac{3.0×1{0}^{8}×6.63×1{0}^{-34}}{1.6×1{0}^{-19}×6×1{0}^{4}}$=2.07×10-11m.
答:倫琴射線管所發(fā)出的X射線的最短波長(zhǎng)是2.07×10-11m.

點(diǎn)評(píng) 本題考查動(dòng)能定理,光子的能量表達(dá)式,光子波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系式;發(fā)射的“光子能量的最大值等于電子的動(dòng)能”是本題的突破口,故在學(xué)習(xí)過(guò)程中要努力學(xué)會(huì)挖掘隱含條件.
該題涉及的常數(shù)比較多,可能屬于課下練習(xí)一類的題目.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

13.下列關(guān)于動(dòng)量的一些說(shuō)法中正確的是( 。
A.質(zhì)量大的物體,其動(dòng)量一定大
B.質(zhì)量和速率都相同的物體,動(dòng)量一定相同
C.一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化,它的動(dòng)量一定改變
D.物體的動(dòng)能不變,它的動(dòng)量一定不變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

14.1820年丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),首次揭示了電與磁的聯(lián)系.某興趣小組也做了類似實(shí)驗(yàn),他們將與一可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針靜置于水平桌面上,將另一直導(dǎo)線水平放置在靠近小磁針正上方的位置,忽略磁偏角的影響,以下說(shuō)法正確的是( 。
A.將導(dǎo)線沿南北方向放置并通入恒定電流,小磁針一定會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)
B.將導(dǎo)線沿東西方向放置并通入恒定電流,小磁針一定會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)
C.將導(dǎo)線沿南北方向放置并通入恒定電流,增大導(dǎo)線與小磁針之間的距離,小磁針轉(zhuǎn)動(dòng)的角度會(huì)隨之增大
D.把導(dǎo)線沿南北方向放置并通入恒定電流,增大電流,小磁針轉(zhuǎn)動(dòng)的角度會(huì)隨之減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

11.現(xiàn)要用伏安法描繪一只標(biāo)稱值為“2.5V,0.6W”小燈泡的I-U圖線,有下列器材供選用:
A.電壓表(0~3V,內(nèi)阻3kΩ)
B.電流表(0~300mA,內(nèi)阻0.5Ω)
C.滑動(dòng)變阻器(10Ω,2A)
D.滑動(dòng)變阻器(100Ω,1.0A)
E.蓄電池(電動(dòng)勢(shì)4V,內(nèi)阻不計(jì))
(1)為滿足實(shí)驗(yàn)要求,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用C(用序號(hào)字母表示);
(2)用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)驗(yàn)電路圖連接完整;
(3)通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得此燈泡的伏安特性曲線如圖所示,將該小燈泡與一電動(dòng)勢(shì)為1.5V,內(nèi)阻為5Ω的電源相連,此時(shí)該燈泡的實(shí)際功率為0.112W.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

18.如圖所示為氫原子能級(jí)圖.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.氫原子從n=2到n=1能級(jí)躍遷時(shí)輻射的光子頻率最大
B.氫原子從n=5到n=1能級(jí)躍遷時(shí),氫原子吸收13.6eV的光子
C.用光子能量為13.06eV的光照射一群基態(tài)的氫原子,氫原子可以發(fā)出10種不同波長(zhǎng)的光
D.用光子能量為13.06eV的光照射一群基態(tài)的氫原子,輻射光中光子能量為0.31eV的光波波長(zhǎng)最長(zhǎng)
E.用光子能量為14.5eV的光照射基態(tài)的氫原子,能使氫原子電離

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

8.如圖所示,正方形導(dǎo)線框abcd和菱形MNPQ在同一水平面內(nèi),ab=MN=MP=L,ab⊥NQ,N位于ab的中點(diǎn),菱形區(qū)域存在方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),使線框從圖示位置沿NQ方向勻速穿過(guò)菱形區(qū)域,規(guī)定電流逆時(shí)針為正,則線框中的電流i隨位移x變化的圖象可能是( 。
A.B.
C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

15.一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化P-T圖象如圖所示,由圖可知下列說(shuō)法不正確的是( 。
A.體積關(guān)系Va>Vb=Vc
B.從a→b,氣體體積減小,外界對(duì)氣體做功
C.從b→c,氣體內(nèi)能變大,外界對(duì)氣體做功
D.從c→a,氣體內(nèi)能不變,氣體對(duì)外界做功

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

12.摩天輪是人們非常喜歡的娛樂(lè)項(xiàng)目,用一個(gè)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)它在豎直平面內(nèi)高速旋轉(zhuǎn),能讓人們體驗(yàn)高空超重、失重的感覺(jué),非常驚險(xiǎn)刺激.現(xiàn)將其簡(jiǎn)化成如圖的模型,其圓心O離地高度為H=10m,半徑R=5m,其上坐了三個(gè)質(zhì)量均為50kg的人,三人位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上,把人看成質(zhì)點(diǎn).摩天輪順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω=$\frac{π}{2}$rad/s;某時(shí)刻B位于最高點(diǎn).不計(jì)空氣阻力,重力加速度取10m/s2,π2≈10.求:

(1)此時(shí)摩天輪對(duì)B的作用力的大;
(2)經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間B第一次轉(zhuǎn)到最低位置并計(jì)算此過(guò)程三人總的機(jī)械能的變化量.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

19.某物理興趣小組設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖1所示的驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置,實(shí)驗(yàn)主要步驟如下:
(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)出小鋼球的直徑d,讀數(shù)如圖2所示,d=22.05mm;
(2)用一根輕質(zhì)細(xì)線將質(zhì)量m=50g的小鋼球栓接起來(lái),細(xì)線的另一端固定于懸點(diǎn)O,讓小鋼球靜止在最低點(diǎn),用毫米刻度尺量出懸線長(zhǎng)l=98.90cm;
(3)在小鋼球運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)前后放置一組光電門,然后將細(xì)線拉至水平位置后,由靜止釋放小鋼球,同時(shí)啟動(dòng)數(shù)字毫秒計(jì),小鋼球通過(guò)光電門的擋光時(shí)間△t=5ms,則小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的速度為4.42m/s;
(4)上述過(guò)程中小鋼球減少的重力勢(shì)能△Ep=0.490J,小鋼球增加的動(dòng)能△Ek=0.488J.(g=9.8m/s2,結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

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同步練習(xí)冊(cè)答案