大学物理复习内容（下）

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1、17．6铝表面电子的逸出功为6.72×10-19J，今有波长为λ=2.0×10-7m的光投射到铝表面上．试求：（1）由此产生的光电子的最大初动能；（2）遏止电势差；（3）铝的红限波长．[解答]（1）光子的能量为E=hν=hc/λ，根据爱因斯坦光电效应方程hν=Ek+A，产生的光电子的最大初动能为Ek=hν-A=6.63×10-34×3×108/2.0×10-7-6.72×10-19=3.23×10-19(J)．（2）遏止电势差的公式为eUs=Ek，遏止电势差为Us=Ek/e=3.23×10-19/1.6×10-19=2.0(V)．（3

2、）铝的红限频率为ν0=A/h，红限波长为λ0=c/ν0=hc/A=6.63×10-34×3×108/6.72×10-19=2.96×10-7(m)．17．7康普顿散射中入射X射线的波长是λ=0.70×10-10m，散射的X射线与入射的X射线垂直．求：（1）反冲电子的动能EK；（2）散射X射线的波长；（3）反冲电子的运动方向与入射X射线间的夹角θ．h/λ`ph/λθ[解答]（1）（2）根据康普顿散射公式得波长变化为=2.426×10-12(m)，散射线的波长为λ`=λ+Δλ=0.72426×10-10(m)．反冲电子的动能为=9.52×

3、10-17(J)．（3）由于，所以夹角为θ=44°1`．17．9处于第四激发态上的大量氢原子，最多可发射几个线系，共几条谱线？那一条波长最长．[解答]第四激发态的氢原子处于第5个能级，最多可发射四个线系．（1）能级5到4，1条谱线；（2）能级5和4到3，2条谱线；（3）能级5、4和3到2，3条谱线；（3）能级5、4、3和2到1，4条谱线．20共10条谱线．从能级5跃迁到4发射的光谱频率最小，波长最长．17．10设氢原子中电子从n=2的状态被电离出去，需要多少能量．[解答]氢原子能级公式为，当n=1时，基态能级的能量为≈-2.18×10

4、-18(J)=-13.6(eV)，因此．当电子从n能级跃迁到m能级时放出（正）或吸收（负）光子的能量为．17．12电子和光子各具有波长2.0×10-10m，它们的动量和总能量各是多少？[解答]它们的动量都为=3.315×10-24(kg·m·s-1)．根据公式E2=p2c2+m02c4，电子的总能量为=3×108×[(3.315×10-24)2+(9.1×10-31×3×108)2]1/2=8.19×10-14(J)．光子的静止质量为零，总能量为E=cp=3×108×3.315×10-24=9.945×10-16(J)．17．13室温

5、下的中子称为热中子T=300K，试计算热中子的平均德布罗意波长．[解答]中子热运动的平均速度为其中k为玻尔兹曼常数k=1.38×10-23J·K-1，mp是电子的质量mp=1.675×10-27kg，可得平均速度为=2.509×104(m·s-1)，平均动量为=4.2×10-27(kg·m·s-1)．平均德布罗意波长为=1.58×10-10(m)=0.158(nm)．19-8以波长l=410nm(1nm=10-9m)的单色光照射某一金属，产生的光电子的最大动能EK=1.0eV，求能使该金属产生光电效应的单色光的最大波长是多少？20(普

6、朗克常量h=6.63×10-34J·s)1.如图所示，宽度为a的无限长的金属薄片的截面通以总电流I，电流方向垂直纸面向里，试求离薄片一端为r处的P点的磁感应强度B。*选取如图所示的坐标，无限长的金属薄片上线电流元在P点产生磁感应强度大小为，方向垂直金属薄片向下。无限长载流金属薄片在P点产生磁感应强度大小：，4.如图所示，把一块原来不带电的金属板B，向一块已带有正电荷Q的金属板A移近，平行放置，设两板面积都是S，板间距离是d，忽略边缘效应。当B板不接地时，两板间电势差；B板接地时。7.一平板电容器充电后切断电源，若改变两极板间的距离，则

7、下述物理量中哪个保持不变?【B】(A)电容器的电容量；(B)两极板间的场强；(C)两极板间的电势差；(D)电容器储存的能量。T8、半径分别为a和b的两个金属球，它们的间距比本身线度大得多，今用一细导线将两者相连接，并给系统带上电荷Q，求：(1)每个球上分配到的电荷是多少?(2)按电容定义式，计算此系统的电容。*由于d>>a、b，所以两个球可以看作是孤立导体球。设两球到达静电平衡后，表面的面电荷密20度为s1和s2，两个球的电势相等：，根据电荷守恒定律：，，,根据电容的定义：T8.用力F把电容器中的电介质板拉出，在图(A)和(B)的两种

8、情况下，电容器中储存的静电能量将【D】(A)都增加；(B)都减少；(C)（a）增加，（b）减少；(D)（a）减少，（b）增加。T9.电容为的平板电容器，接在电路中，如图所示，若将相对介电常数为的各向同性均匀电介质插入电容