用粒子轟擊原子可使其從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，設(shè)原子基態(tài)和激態(tài)的能量差為△E，現(xiàn)分別用電子和質(zhì)子轟擊質(zhì)量為M的靜止原子，試問(wèn)欲使上述躍遷發(fā)生，所需的最小動(dòng)能是否相等？對(duì)你的回答給出相應(yīng)的分析和計(jì)算．
原子躍遷所需要的能量來(lái)自粒子與原子碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能．
要使入射粒子的動(dòng)能最小，△E一定，據(jù)能量守恒知，需碰撞過(guò)程中機(jī)械能損最大，即必須發(fā)生完全非彈性碰撞．
設(shè)入射粒子的質(zhì)量為m，與原子碰撞前后動(dòng)量和能量守恒分別得：
mυ1=mυ2+Mυ①
1
2
m
υ21
=
1
2
m
υ22
+
1
2
mυ2+△E ②
又因?yàn)棣?sub>2=υ（因?yàn)橥耆菑椥耘鲎玻?br>解以三式得入射粒子的最小動(dòng)能為
E=
1
2
mv2+（1+
m
M
）△E④
令電子、質(zhì)子質(zhì)量分別為m1、m2，因m1＜m2，
則由④式知，所需的最小動(dòng)能不相等，電子的最小動(dòng)能E1小于質(zhì)子的最小動(dòng)能E2．
答：所需的最小動(dòng)能不相等，電子的最小動(dòng)能E1小于質(zhì)子的最小動(dòng)能E2．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

春節(jié)期間孩子們玩“沖天炮”．一只被點(diǎn)燃的“沖天炮”向下噴氣體，在一段時(shí)間內(nèi)豎直向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在這段時(shí)間內(nèi)“沖天炮”（　　）
A．受到的合外力方向豎直向上
B．受到的合外力的沖量為零
C．動(dòng)量不斷增大
D．動(dòng)能不斷增大

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：多選題

在光滑水平面上，動(dòng)能為E0、動(dòng)量的大小為p0的小球1與靜止小球2發(fā)生碰撞，碰撞前后球1的運(yùn)動(dòng)方向相反．將碰撞后球1的動(dòng)能和動(dòng)量的大小分別記為E1、p1，球2的動(dòng)能和動(dòng)量的大小分別記為E2、p2，則必有（　�。�
A．p1＜p0B．p2＞p0C．E1＜E0D．E2＞E0

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，材料不同，但是質(zhì)量相等的A、B兩個(gè)球，原來(lái)在光滑水平面上沿同一直線相向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，A球的速度是6m/s，B球的速度是-2m/s，不久A、B兩球發(fā)生了對(duì)心碰撞．對(duì)于該碰撞之后的A、B兩球的速度可能值，某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)們做了很多種猜測(cè)，下面的哪一種猜測(cè)結(jié)果一定無(wú)法實(shí)現(xiàn)（　�。�
A．vA′=-2m/s，vB′=6m/sB．vA′=2m/s，vB′=2m/s
C．vA′=1m/s，vB′=3m/sD．vA′=-3m/s，vB′=7m/s

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，足夠長(zhǎng)的小平板車(chē)B的質(zhì)量為M，以水平速度υ0向右在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)，與此同時(shí)，質(zhì)量為m的小物體A從車(chē)的右端以水平速度υ0沿車(chē)的粗糙上表面向左運(yùn)動(dòng)．若物體與車(chē)面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則在足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)（　　）
A．若M＞m，物體A對(duì)地向左的最大位移是
2M
υ20
μ(M+m)g
B．若M＜m，小車(chē)B對(duì)地向右的最大位移是
M
υ20
μmg
C．無(wú)論M與m的大小關(guān)系如何，摩擦力對(duì)平板車(chē)的沖量均為mυ0
D．無(wú)論M與m的大小關(guān)系如何，摩擦力的作用時(shí)間均為
2Mυ0
μ(M+m)g

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，半徑為R的vt-sB=l光滑圓弧軌道豎直放置，底端與光滑的水平軌道相接，質(zhì)量為m的小球B靜止光滑水平軌道上，其左側(cè)連接了一輕質(zhì)彈簧，質(zhì)量為m的小球A自圓弧軌道的頂端由靜止釋放，重力加速度為g，小球可視為質(zhì)點(diǎn)．
求：（1）小球A滑到圓弧面底端時(shí)的速度大�。�
（2）小球A撞擊輕質(zhì)彈簧的過(guò)程中，彈簧的最大彈性勢(shì)能為多少．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，在光滑的水平地面上，靜止著質(zhì)量為M=2.0kg的小車(chē)A，小車(chē)的上表面距離地面的高度為0.8m，小車(chē)A的左端疊放著一個(gè)質(zhì)量為m=1.0kg的小物塊B（可視為質(zhì)點(diǎn)）處于靜止?fàn)顟B(tài)，小物塊與小車(chē)上表面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20．在小車(chē)A的左端正上方，用長(zhǎng)為R=1.6m的不可伸長(zhǎng)的輕繩將質(zhì)量為m=1.0kg的小球C懸于固定點(diǎn)O點(diǎn)．現(xiàn)將小球C拉至使輕繩拉直且與豎起方向成θ=60°角的位置由靜止釋放，到達(dá)O點(diǎn)的正下方時(shí)，小球C與B發(fā)生彈性正碰（碰撞中無(wú)機(jī)械能損失），小物塊從小車(chē)右端離開(kāi)時(shí)車(chē)的速度為1m/s，空氣阻力不計(jì)，取g=10m/s2．求：
（1）小車(chē)上表面的長(zhǎng)度L是多少？
（2）小物塊落地時(shí)距小車(chē)右端的水平距離是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

某質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式為，則下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法中正確的是
A．質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅為5cm
B．質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期為4s
C．在t＝4s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度最大
D．在t＝4s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的位移最大

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

質(zhì)量為m的均勻木塊靜止在光滑水平面上，木塊左右兩側(cè)各有一位拿著完全相同步槍和子彈的 射擊手。左側(cè)射手首先開(kāi)槍?zhuān)訌椣鄬?duì)木塊靜止時(shí)水平射入木塊的最大深度為d1，然后右側(cè)射手開(kāi)槍?zhuān)訌椣鄬?duì)木塊靜止時(shí)水平射入木塊的最大深度為d2，如圖所示。設(shè)子彈均未射穿木塊，且兩顆子彈與木塊之間的作用力大小均相等。當(dāng)兩顆子彈均相對(duì)于木塊靜止時(shí)，下列判斷正確的是                                （   ）
A．木塊靜止，dl=d2
B．木塊向右運(yùn)動(dòng)，d1<d2
C．木塊靜止，dl<d2
D．木塊向左運(yùn)動(dòng)，dl=d2

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同步練習(xí)冊(cè)答案