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索末菲继承并进一步发展了玻尔的氢原子理论，除了能成功解释氢原子光谱的实验规律，还能解释类氢离子光谱的实验规律，对量子力学的发展起到了重要的促进作用。按照两人的相关理论，氢原子或类氢离子中的电子绕原子核（可以看作静止）做匀速圆周运动的轨道只可能是某些确定的轨道，如图所示，轨道序号从内到外分别是。当电子...
如图所示，两光滑导轨ABC、平行放置，间距为L，其中BC、与水平面间的夹角为，AB，水平。一电阻为r的导体杆ab，垂直于AB、固定在导轨上，并处在边长为L的正方形有界磁场I区域的正中间，磁场方向垂直于导轨平面向上、磁场均匀分布但随时间线性增大，质量为m电阻也为r的金属棒cd垂直于BC、置于导轨上，处...
某研究团队设计了一种粒子加速器的模型，如图甲所示。“加速装置”为一对平行金属板，两极板间的电势差为U；“循环部分”由4个圆形磁场区域组成（其磁感应强度大小可调）；“测速装置”用于测量粒子是否达到预期速度。一束质量为m、电荷量为e的负电粒子流，通过“引入装置”无初速飘入加速装置，经加速装置加速n次后从...
如图甲所示，两根相距为足够长的光滑平行金属导轨、水平放置，两侧存在竖直方向的匀强磁场，磁感应强度大小相等、方向相反。两根电阻均为的金属棒、放置于两侧的导轨上。初始时将棒锁定，棒用一不可伸长绝缘细绳通过轻质定滑轮与物块相连，细绳处于拉紧状态且与导轨平行，棒与物块的质量均为，物块距地面的高度为。现静止释...
有一个足够长且顺时针转动、倾角θ=30°的传送带处于电场中，传送带速度为20m/s。平行于传送带的方向建立x轴，轴上场强方向刚好与传送带平行且大小满足E=300-80x（N/C）的规律（图中O为坐标原点，即x=0）。现将一个能看成质点、m=4kg、q=+0.1C的小物块轻轻放在O点，小物块向上运动。...
碰撞、反冲是十分普遍的现象，通过对这些现象的研究能了解微观粒子的结构与性质。（1）在物理学史上，用粒子散射实验估测了原子核的半径。如图1所示，一个从很远处以速度运动的粒子与金原子核发生正碰，可认为金原子核始终静止，粒子离金原子核最近的距离等于金原子核的半径。已知粒子的质量为m，电荷量为2e，金原子核...
著名物理学家玻尔兹曼指出，各个领域中物理方程惊人的类似性显示了世界的统一性。情境一：水平方向上的弹簧振子。如图甲，水平面光滑，弹簧劲度系数为，物块在初始位置时，弹簧处于拉伸状态，弹簧形变量为。物块由静止释放，某时刻，其相对平衡位置的位移、速度三个物理量之间的变化规律可用方程①描述，其中为物体质量。我...
如图所示，真空中一对平行金属板M、N之间的距离为d，两极板间加有电压，N板上开有小孔；另一对平行金属板P和Q的长均为，相距也为d，两极板间加有电压。将一个质量为m，电荷量为（）的粒子，从带负电的M板正对小孔处由静止释放，经电场加速后从N板小孔射出，由金属板P、Q左端的正中央沿平行于板面的方向射入，并...
两根粗糙、足够长的绝缘轻杆组成如图所示轨道MON，MO杆与水平方向夹角为。将质量为，所带电荷量为的光滑小球a套在MO杆上，将带负电的粗糙小球b套在ON杆上，当两球静止时距O点距离恰好相等，已知重力加速度，小球大小忽略不计，则（1）此时小球b所受摩擦力大小；（2）若撤掉小球b的同时在水平方向加入匀强电...
如图甲所示，两条光滑的金属导轨平行放置在水平面内，其间距为L，处于竖直向上的磁场中，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。a、b两根导体棒长度均为L，质量均为m，电阻均为R，垂直导轨放置，两棒之间的距离为d。水平细线M的一端固定于墙面，另一端与a棒连接，M能承受的最大拉力为F。细线N的水平部分左端与...