已知電子的質(zhì)量為m，某一原子的質(zhì)量為M，基態(tài)一激發(fā)態(tài)的能級(jí)差為△E，欲想用電子碰撞靜止原子的方法，使原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，則原子受激發(fā)所需入射電子的最小動(dòng)能是多．
分析：碰撞過程動(dòng)能減小最大的是完全非彈性碰撞，假設(shè)減小的動(dòng)能完全轉(zhuǎn)化為氫原子的激發(fā)態(tài)的能量，根據(jù)動(dòng)量守恒定律和頻率條件列式求解即可．
解答：解：因?yàn)樵谕耆菑椥耘鲎仓校到y(tǒng)動(dòng)能損失最大，故欲使原子受激發(fā)所需入射電子的動(dòng)能最小，必須滿足的條件是：電子與原子發(fā)生完全非彈性碰撞，
設(shè)電子碰前的速度為v1，分別由動(dòng)量守恒和能量守恒得：
  mv1=（m+M）v  ①
 
1
2
m
v
2
1
=
1
2
(m+M)v2+△E  ②
由①、②解得：
1
2
m
v
2
1
=
(m+M)△E
M

答：原子受激發(fā)所需入射電子的最小動(dòng)能是
(m+M)△E
M
．
點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是明確兩個(gè)氫原子碰撞過程中減小的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為分子的激發(fā)態(tài)的能量，然后根據(jù)動(dòng)量守恒定律、頻率條件、能量守恒定律列式后聯(lián)立求解．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，A、B為真空中相距為d的一對(duì)平金屬板，兩板間的電壓為U，一電子以v0的速度從A板小孔與板面垂直地射入電場中．已知電子的質(zhì)量為m，電子的電荷量為e．
求：（1）電子從B板小孔射出時(shí)的速度大��；
（2）電子離開電場時(shí)所需要的時(shí)間；
（3）要使進(jìn)入電場的電子恰好不能從B小孔射出，A、B兩板哪個(gè)金屬板電勢高，電壓多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩平行金屬板M、N相距為d，板長也為d．在平行金屬板的左側(cè)，有大量的電子均以v0的速度，沿平行與板的方向射入板間．已知電子的質(zhì)量為m，電量為e．為確保這些電子都不會(huì)從平行板的右側(cè)穿出：
（1）可在平行板間加上垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，使電子發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而打在板上．問所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B至少要多大？
（2）可在兩板間加上直流電壓，使電子在板間形成的勻強(qiáng)電場作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而打在板上．問所加的電壓U至少要多高？

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科目：高中物理 來源： 題型：

若氫原子的核外電子繞核作半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則其角速度ω=
 
；電子繞核的運(yùn)動(dòng)可等效為環(huán)形電流，則電子運(yùn)動(dòng)的等效電流I=
 
．（已知電子的質(zhì)量為m，電量為e，靜電力恒量用k表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)電子自靜止開始經(jīng)M、N板間（兩板間的電壓為U）的電場加速后從A點(diǎn)垂直于磁場邊界射入寬度為d的勻強(qiáng)磁場中，電子離開磁場時(shí)的位置P偏離入射方向的距離為L，如圖所示．求：（已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，電子的重力忽略不計(jì)）
（1）在圖中正確畫出電子由靜止開始直至離開勻強(qiáng)磁場時(shí)的軌跡；（用尺和圓規(guī)規(guī)范作圖）
（2）電子進(jìn)入磁場時(shí)的速度；
（3）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)真空中有一半徑為r的圓柱形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直于紙面向里，ox為磁場邊界上的切線，如圖所示．從o點(diǎn)在紙面內(nèi)向各個(gè)方向發(fā)射速率均為v0的帶負(fù)電的粒子，設(shè)帶電粒子間相互作用可忽略，且此種帶負(fù)電的粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)半徑也是r．
（1）所有從磁場邊界射出的帶負(fù)電的粒子，速度方向有何特征？請通過幾何關(guān)系來說明此種帶負(fù)電粒子的速度方向特征．
（2）速度方向分別與ox軸正方向成60°與90°的帶負(fù)電粒子，在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別是多少？
（3）已知電子的質(zhì)量為m，電量為e．今在某一平面內(nèi)有M、N兩點(diǎn)，MN=l，從M點(diǎn)向平面內(nèi)各個(gè)方向發(fā)射速率均為v0的電子，請?jiān)趫D中設(shè)計(jì)一個(gè)勻強(qiáng)磁場分布，使得由M點(diǎn)發(fā)出的電子都能夠匯聚到N點(diǎn)（要求在圖中畫出磁場的范圍），并求出勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值．

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