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    （1）氢原子的能级如图1所示，设各能级的能量值分别为E1、E2、E3…En，且En=
    1
    n2
    E1    ，n为量子数．有一群处于n=4能级的氢原子，当它们向低能级跃迁时，最多可发出
    6
    6
    种频率的光子．若n=4能级的氢原子向n=2能级跃迁时，发出的光子照射到某金属时恰能产生光电效应现象，则该金属的极限频率为
    E4-E3
    h
    E4-E3
    h
    （用E1、E2、E3…En，普朗克常量h表示结果），上述各种频率的光子中还能使该金属产生光电效应的光子有
    3
    3
    种．

    （2）如图2所示，木块A的质量mA=1kg，足够长的木板B的质量mB=4kg，质量为mC=2kg的木块C置于木板B上，水平面光滑，B、C之间有摩擦，现使A以vo=10m/s的初速度向右运动，与B碰撞后以立即以4m/s的速度弹回．求：
    ①B运动过程中的最大速度；
    ②若B、C间的动摩擦因数为0.6，则C在B上滑动的距离．
    分析：（1）当氢原子从n=4向n=2的能级跃迁时，辐射的光子照射在某金属上，刚好能发生光电效应，光子的能量恰好等于金属的逸出功．根据玻尔理论求出氢原子从n=4向n=2的能级跃迁时，辐射的光子的能量．一群处于n能级的氢原子向低能级跃迁，任意两个能级间产生一次跃迁，发出一种频率的光子，共产生C
     
    2
    n
    种频率不同的光子．当光子的能量大于金属的逸出功时就能产生光电效应．
    （2）①AB碰撞过程中动量守恒，由动量守恒定律可以求出碰后B的速度；
    ②A与B碰后，B向右做减速运动，C向右做加速运动，最终两者速度相同，以相同的速度做匀速直线运动，在此过程中，B、C系统的动量守恒，由动量守恒定律与能量守恒定律列方程可以求出C在B上滑动的距离．
    解答：解：（1）有一群处于n=4能级的氢原子，当它们向低能级跃迁时，最多可发出C
     
    2
    4
    =6种频率的光子；
    若n=4能级的氢原子向n=2能级跃迁时，发出的光子照射到某金属时恰能产生光电效应现象，
    则释放光子的能量等于该金属的逸出功，则E4-E2=hγ，该金属的极限频率γ=
    E4-E2
    h
    ；
    于n=4能级的氢原子，当它们向低能级跃迁时所释放的光子中，有4种光子能量大于该金属的逸出功，
    则上述各种频率的光子中还能使该金属产生光电效应的光子有3种．
    （2）①AB碰撞过程中，动量守恒，以A的初速度方向为正方向，
    由动量守恒定律可得：mAv0=-mAvA+mBvB，解得：vB=3.5m/s，
    A与B碰撞后，B做减速运动，因此B的最大速度是3.5m/s．
    ②以B与C组成的系统为研究对象，由动量守恒定律得：
    mBvB=（mB+mC）v，解得v=
    7
    3
    m/s，
    在此过程中，由能量守恒定律可得：
    -μmCg△x=
    1
    2
    （mB+mC）v2-
    1
    2
    mBvB2，
    解得△x≈0.68m．
    故答案为：（1）6；
    E4-E3
    h
    ；3；
    （2）①B运动过程中的最大速度为3.5m/s；
    ②C在B上滑动的距离为0.68m．
    点评：（1）本题是玻尔原子理论与光电效应规律的综合，其桥梁是光子的频率．基本题．
    （2）在应用动量守恒定律解题时，要注意正方向的选取，要明确物体变化的过程．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【物理-选修3-5】（15分）

    （1）氢原子的能级如图所示。假定用光子能量为E的一束光照射大量处于n＝3能级的氢原子，氢原子吸收光子后，能且只能发出频率为γ1、γ2、γ3、γ4、γ5、γ6六种频率的光，频率从γ1到γ6依次增大，则E等于：

    A．hγ1       B．hγ2    C．hγ5    D．hγ6

    （2）如图所示，甲车的质量是m甲=2.0 kg，静止在光滑水平面上，上表面光滑，右端放一个质量为m=1.0 kg可视为质点的小物体．乙车质量为m乙=4.0 kg，以v乙=9.0 m/s的速度向左运动，与甲车碰撞以后甲车获得v甲′=8.0 m/s的速度，物体滑到乙车上．若乙车上表面与物体的动摩擦因数为0.50，则乙车至少多长才能保证物体不在乙车上滑下?（g取10 m/s2）

     

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    科目：高中物理 来源：2010年哈三中等四校高三第四次高考模拟考试（理综）物理部分 题型：计算题

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    A．hγ1 B．hγ2C．hγ5D．hγ6

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    科目：高中物理 来源：2012-2013学年河南省六市毕业班第二次联考理综物理试卷（解析版） 题型：计算题

    （1）（6分）氢原子的能级如图所示。氢原子从n=3能级向n=l能级跃迁所放出的光子，恰能使某种金属产生光电效应，则该金属的截止频率为____Hz；用一群处n=4能级的氢原子向低能级跃迁时所发出的光照射该金属，产生的光电子最大初动能为____ eV（普朗克常量h=6．63×10-34J'·s，结果均保留2位有效数字）。

    （2）（9分）如图所示，一半径为R的半圆形光滑轨道固定在竖直平面内．a、b是轨道的两端点且高度相同，O为圆心。小球A静止在轨道的最低点，小球B从轨道右端b点的正上方距b点高为2R处由静止自由落下，从b点沿圆弧切线进入轨道后，与小球A相碰。第一次碰撞后B球恰返回到b点，A球上升的最高点为c，Oc连线与竖直方向夹角为60°（两球均可视为质点）。求A、B两球的质量之比mA:mB。（结果可以用根式表示）

     

     

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    科目：高中物理 来源：2010年哈三中等四校高三第四次高考模拟考试（理综）物理部分 题型：计算题

    【物理-选修3-5】（15分）

    （1）氢原子的能级如图所示。假定用光子能量为E的一束光照射大量处于n＝3能级的氢原子，氢原子吸收光子后，能且只能发出频率为γ1、γ2、γ3、γ4、γ5、γ6六种频率的光，频率从γ1到γ6依次增大，则E等于：

    A．hγ1       B．hγ2    C．hγ5    D．hγ6

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