1. 如图所示,空间正四棱锥型的底面边长和侧棱长均为a,水平底面的四个顶点处均固定着电量为+q的小球,顶点P处有一个质量为m的带电小球,在库仑力和重力的作用下恰好处于静止状态.若将P处小球的电荷量减半,同时加竖直方向的匀强电场强度E,此时P处小球仍能保持静止.重力加速度为g,静电力常量为k,则所加匀强电场强度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设P处的带电小球电量为Q,根据库仑定律可知,则P点小球受到各个顶点电荷的库仑力大小为: ;
根据几何关系,可知,正四棱锥型的侧棱与竖直线的夹角为45°;再由力的分解法则,可有: ;若将P处小球的电荷量减半,则四个顶点的电荷对P的小球的库仑合力为: ;当外加匀强电场后,再次平衡,则有: ;解得:E= ,故D正确,ABC错误;故选D.
2. 如图为氢原子的能级示意图,处于基态的氢原子被某外来单色光激发后跃迁到 能级,然后发出光,已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s,则下列说法错误的是( )
A. 该外来单色光的能量为12.75 eV
B. 若将外来单色光改为某电子,则该电子的动能一定不小于
C. 该氢原子发射的所有谱线中,最高频率的光子动量为6.97×10-27kg·m/s
D. 该氢原子发射的光照射逸出功为3.34 eV的金属锌,最大光电子动能约为9.72 eV
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据能级间跃迁辐射或吸收光子的能量等于两能级间的能级差,处于基态的氢原子被某外来单色光激发后跃迁到 能级,该外来单色光的能量为
A错误;
B.因为电子是实物粒子,只要电子的动能大于等于 就能满足跃迁,B正确;
C.从 能级跃迁到 能级辐射出光子能量大,频率最高,根据德布罗意波长公式,则光子动量为
C正确;
D.当氢原子发射的光照射时,逸出功为3.34eV的金属锌,根据光电效应方程,则有最大光电子动能约为
D正确。
故选A。