线的斜率和截距分别为k和b,电子电荷量的绝对值为e,则普朗克常量可表示为 ,所用材料的逸出功可表示为 。 【答案】ek ek
(2)(10分)如图,在足够长的光滑水平面上,物体A、B、C位于同一直线上,A位于B、C之间。A的质量为m,B、C的质量都为M,三者都处于静止状态,现使A以某一速度向右运动,求m和M之间满足什么条件才能使A只与B、C各发生一次碰撞。设物体间的碰撞都是弹性的。
解:A向右运动与C发生第一次碰撞,碰撞过程中,系统的动量守恒、机械能守恒。设速度方向向右为正,开始时A的速度为v0,第一次碰撞后C的速度为vC1,A的速度为vA1.由动量守恒定律和机械能守恒定律得
mv0?mvA1?MvC1 ①
121212mv0?mvA1?MvC1 ② 222m?M2mv0 ③ vC1?v0 ④ 联立①②式得 vA1?m?Mm?M如果m>M,第一次碰撞后,A与C速度同向,且A的速度小于C的速度,不可能与B发生碰撞;如
果m=M,第一次碰撞后,A停止,C以A碰前的速度向右运动,A不可能与B发生碰撞;所以只需考虑m 第一次碰撞后,A反向运动与B发生碰撞。设与B发生碰撞后,A的速度为vA2,B的速度为vB1,同样有 vA2m?M?m?M??vA1???v0 ⑤ m?M?m?m?2根据题意,要求A只与B、C各发生一次碰撞,应有 vA2?vC1 ⑥ 联立④⑤⑥式得 m?4mM?M?0 ⑦ 解得 m?(5?2)M ⑧ 另一解m??(5?2)M舍去。所以,m和M应满足的条件为(5?2)M?m?M ⑨ 22