全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽集錦原子物理學(xué)新課標(biāo)人教版-全文預(yù)覽
【正文】 ，有一個(gè)光子，沿軸正方向射向一個(gè)靜止于坐標(biāo)原點(diǎn)的電子．在軸方向探測(cè)到一個(gè)散射光子．已知電子的靜止質(zhì)量為，光速為,入射光子的能量與散射光子的能量之差等于電子靜止能量的1／10． 1．試求電子運(yùn)動(dòng)速度的大小,電子運(yùn)動(dòng)的方向與軸的夾角；電子運(yùn)動(dòng)到離原點(diǎn)距離為（作為已知量）的點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間．2．在電子以1中的速度開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，一觀察者相對(duì)于坐標(biāo)系也以速度沿中電子運(yùn)動(dòng)的方向運(yùn)動(dòng)(即相對(duì)于電子靜止)，試求測(cè)出的的長(zhǎng)度．第18屆預(yù)賽四、（1 8分）在用鈾 235作燃料的核反應(yīng)堆中，鈾 （慢中子）后，可發(fā)生裂變反應(yīng)，放出能量和2～3個(gè)快中子，而快中子不利于鈾235的裂變．為了能使裂變反應(yīng)繼續(xù)下去，需要將反應(yīng)中放出的快中子減速。試由上述看法估算地球上接收到的兩個(gè)脈沖之間的時(shí)間間隔的下限．第17屆復(fù)賽三、（25分）1995年，美國(guó)費(fèi)米國(guó)家實(shí)驗(yàn)室CDF實(shí)驗(yàn)組和DO實(shí)驗(yàn)組在質(zhì)子反質(zhì)子對(duì)撞機(jī)TEVATRON的實(shí)驗(yàn)中，觀察到了頂夸克，測(cè)得它的靜止質(zhì)量，壽命 ，這是近十幾年來(lái)粒子物理研究最重要的實(shí)驗(yàn)進(jìn)展之一． 1．正、反頂夸克之間的強(qiáng)相互作用勢(shì)能可寫(xiě)為，式中是正、反頂夸克之間的距離，是強(qiáng)相互作用耦合常數(shù)，是與單位制有關(guān)的常數(shù)，在國(guó)際單位制中．為估算正、反頂夸克能否構(gòu)成一個(gè)處在束縛狀態(tài)的系統(tǒng)，可把束縛狀態(tài)設(shè)想為正反頂夸克在彼此間的吸引力作用下繞它們連線的中點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．如能構(gòu)成束縛態(tài)，試用玻爾理論確定系統(tǒng)處于基態(tài)中正、反頂夸克之間的距離．已知處于束縛態(tài)的正、反夸克粒子滿足量子化條件，即 式中為一個(gè)粒子的動(dòng)量與其軌道半徑的乘積，為量子數(shù)，為普朗克常量． 2．試求正、反頂夸克在上述設(shè)想的基態(tài)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期．你認(rèn)為正、反頂夸克的這種束縛態(tài)能存在嗎?第16屆預(yù)賽（無(wú)）第16屆復(fù)賽（無(wú)）全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽集錦（原子物理學(xué)）答案一、1. a. 10－10 b. 10－15c. 10－272. a正確，b不正確。第21屆復(fù)賽三、因m子在相對(duì)自身靜止的慣性系中的平均壽命根據(jù)時(shí)間膨脹效應(yīng)，在地球上觀測(cè)到的m子平均壽命為t， (1)代入數(shù)據(jù)得 t = 10－5s (2)相對(duì)地面，若m子到達(dá)地面所需時(shí)間為t，則在t時(shí)刻剩余的m子數(shù)為 (3)根據(jù)題意有 (4)對(duì)上式等號(hào)兩邊取e為底的對(duì)數(shù)得 (5)代入數(shù)據(jù)得 (6)根據(jù)題意，可以把m子的運(yùn)動(dòng)看作勻速直線運(yùn)動(dòng)，有 (7)代入數(shù)據(jù)得 (8) 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：本題15分． (1)式或(2)式6分，(4)式或(5)式4分，(7) 式2分，(8) 式3分．第20屆預(yù)賽二、參考解答波長(zhǎng)與頻率的關(guān)系為 ， （1）光子的能量為 ， （2）由式（1）、（2）可求得產(chǎn)生波長(zhǎng)m譜線的光子的能量 J （3） 氫原子的能級(jí)能量為負(fù)值并與量子數(shù)的
教學(xué)教案相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1