11.【解析】(1)設(shè)每秒到達(dá)M板的電子數(shù)為n,由電流的定義有:I=ne
則:n= (2分)
(2)由光電效應(yīng)原理可知,從N板逸出的光電子的動(dòng)能和速度方向各不相同,加上磁場后,只要平行于N板且動(dòng)能最大的電子不能到達(dá)M板,則在其他方向上無論動(dòng)能多大的電子均不能到達(dá)M板,此時(shí),電路中的電流恰好為0,設(shè)具有最大初動(dòng)能的電子速率為v,則:
軌道半徑為r= (2分)
由牛頓第二定律有:evB=m (2分)
解得:v= (2分)
故電子的最大初動(dòng)能Ekm=mv2= (2分)
根據(jù)光電效應(yīng)方程,設(shè)N板的逸出功為W,則有:
h=W+Ekm (2分)
解得:W=h-Ekm=h- (3分)
答案:(1) (2) h-
12.【解析】(1)由rn=n2r1 (1分)
得:r3=32r1=4.77×10-10m (1分)
又由En=
得:E3=-eV
=-1.51eV
=-2.416×10-19J (2分)
核外電子繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力由原子對(duì)電子的庫侖力提供,即
k=m (2分)
由此得電子在n=3軌道上的動(dòng)能
Ek3=mv2==2.415×10-19J (2分)
則電子在n=3軌道上時(shí)的勢能為
Ep3=E3-Ek3=-4.831×10-19J (1分)
(2)由hν=E3-E1 (2分)
變形得:
ν=
=2.91×1015Hz (2分)
則λ==1.03×10-7m (2分)
答案:(1)2.415×10-19J -4.831×10-19J
(2)2.91×1015Hz 1.03×10-7m
【總結(jié)提升】玻爾原子模型中遵循的經(jīng)典物理規(guī)律
(1)在玻爾原子模型中,認(rèn)為核外電子繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng),故向心力是由電子和原子核間的庫侖力來提供,根據(jù)牛頓第二定律和庫侖定律就能分析此題。
(2)玻爾模型中的能級(jí)是指電子在該軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)系統(tǒng)的總能量,包含電子的動(dòng)能和系統(tǒng)的電勢能,軌道半徑越大,能級(jí)越高,原子的總能量越大。