Question

[物理--选修3-5]
（1）下列说法中正确的是

 

A．氢原子核外电子绕核运动，同时向外辐射电磁波
B．一群处于n=3能级激发态的氢原子，自发跃迁时能发出3种不同频率的光
C．放射性元素发生一次β衰变，原子序数增加1
D．²³⁵U的半衰期约为7亿年，随地球环境的变化，半衰期可能变短
（2）两块厚度相同的木块A和B，紧靠着放在光滑的水平面上，其质量分别为m_A=0.5kg，m_B=0.3kg，它们的下底面光滑，上表面粗糙；另有一质量m_C=0.1kg的滑块C（可视为质点），以v_C=25m/s的速度恰好水平地滑到A的上表面，如图所示，由于摩擦，滑块最后停在木块B上，B和C的共同速度为3.0m/s，求：
（1）木块A的最终速度v_A；
（2）滑块C离开A时的速度v^′_C．

Answer 1

分析：（1）氢原子核外电子绕核运动，不向外辐射电磁波．一群处于n=3能级激发态的氢原子，自发跃迁时能发出3种不同频率的光．放射性元素发生一次β衰变，原子序数增加1．²³⁵U的半衰期约为7亿年，随地球环境的变化，半衰期不改变．
（2）（1）A、B、C三个木块组成的系统所受合外力为零，总动量守恒，由动量守恒定律研究整个过程，求解木块A的最终速度v_A；
（2）根据运量守恒定律研究C在A上滑行的过程，求出滑块C离开A时的速度v^′_C．

解答：解：（1）A、根据玻尔理论可知，氢原子核外电子绕核运动，并不向外辐射电磁波．故A错误．
B、一群处于n=3能级激发态的氢原子，自发跃迁时是随机的，能发出C

2 3

=3种不同频率的光．故B正确．
C、放射性元素发生一次β衰变，β粒子的符号是

0 -1

e，根据电荷数守恒得知，原子序数增加1．故C正确．
D、²³⁵U的半衰期约为7亿年，随地球环境的变化，半衰期不改变．故D错误．
故选BC
（2）对于整个过程，根据动量守恒定律得
   m_Cv_C=m_Av_A+（m_C+m_B）v′
得，v_A=

mCvC-(mC+mB)v′

mA

=

0.1×25-(0.1+0.3)×3

0.5

m/s=2.6m/s
对于C在A上滑行的过程，由动量守恒定律得
  m_Cv_C=（m_A+m_B）v_A+m_Cv_C′
代入解得，v_C′=4.2m/s
故答案为：
（1）BC；（2）（1）木块A的最终速度v_A是2.6m/s；（2）滑块C离开A时的速度v^′_C是4.2m/s．

点评：第2题是木块在两个木板上滑动的问题，分析过程，选择研究对象，根据动量守恒定律研究速度．