如圖15-2-26所示，水平桌面上放置U形金屬導軌，串接有電源.現將兩根質量相等的裸導線L1和L2放在導軌上，方向與導軌垂直，導軌所在的平面有一個方向向上的勻強磁場.當合上開關后，兩根導線便向右運動，并先后脫離導軌右端掉到水平地面上，測得它們落地位置與導軌右端的水平距離分別為s1和s2.求合上開關后：
圖15-2-26
(1)安培力對導線L1和L2所做的功之比為多少;
(2)通過導線L1和L2的電荷量之比為多少.
計算高手系列答案科目：高中物理 來源： 題型：
| 電壓/V | 2 | 5 | 10 | 15 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | 110 | |
| 電流/A | A | 0.14 | 0.20 | 0.29 | 0.34 | 0.39 | 0.49 | 0.57 | 0.65 | 0.71 | 0.78 | 0.85 | 0.91 | 0.96 | l.00 |
| B | 0.04 | 0.07 | 0.10 | 0.13 | 0.16 | 0.19 | 0.23 | 0.26 | 0.28 | 0.31 | 0.33 | 0.35 | 0.37 | 0.39 | |
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圖
(1)安培力對導線L1和L2所做的功之比為多少;
(2)通過導線L1和L2的電荷量之比為多少.
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在一個真空室內，一束非常準直的Na-23原子束（通過樣品在1 000 K高溫下蒸發而獲得，原子做熱運動的速率近似為v0=1 000 m/s),受一束激光的正面照射，如圖15-2-3 所示.設原子處在基態，運動方向與激光光子的運動方向相反，選好激光頻率使光子能量E等于鈉原子第一激發態與基態間能量差，原子就能吸收它而發生躍遷，躍遷后原子的速度為v1，隨后該原子發射光子并回到基態.設所發射光子的運動方向與速度v0的方向總是相同的，此時原子的速度為v2,接著重復上述過程，直到原子的速度減小到零.
圖15-2-3
（1）吸收與發射光子的總次數為多少？
（2）原子停留在激發態上的時間稱為原子在這種狀態下的壽命，大小約為10-8 s.忽略每次吸收與發射光子的時間，按上述方式，原子初速度v0減小到零，共需多長時間？該時間內原子共走過的路程為多少？（E=3.36×10-19 J，鈉原子的質量m=3.84×10-26 kg,NA=6.0×1023 mol-1,c=3.0×108 m/s）
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原子在不停地做熱運動，為了能高精度地研究孤立原子的性質，必須使它們幾乎靜止下來并能在一個很小的空間區域停留一段時間，例如納米技術中需要移動或修補分子.科學家已發明了一種稱為“激光制冷”的技術，原理如下：
在一個真空室內，一束非常準直的Na-23原子束（通過樣品在1 000 K高溫下蒸發而獲得，原子做熱運動的速率近似為v0=1 000 m/s),受一束激光的正面照射，如圖15-2-3 所示.設原子處在基態，運動方向與激光光子的運動方向相反，選好激光頻率使光子能量E等于鈉原子第一激發態與基態間能量差，原子就能吸收它而發生躍遷，躍遷后原子的速度為v1，隨后該原子發射光子并回到基態.設所發射光子的運動方向與速度v0的方向總是相同的，此時原子的速度為v2,接著重復上述過程，直到原子的速度減小到零.
圖15-2-3
（1）吸收與發射光子的總次數為多少？
（2）原子停留在激發態上的時間稱為原子在這種狀態下的壽命，大小約為10-8 s.忽略每次吸收與發射光子的時間，按上述方式，原子初速度v0減小到零，共需多長時間？該時間內原子共走過的路程為多少？（E=3.36×10-19 J，鈉原子的質量m=3.84×10-26 kg,NA=6.0×1023 mol-1,c=3.0×108 m/s）
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得t=
,所以s=v
.又由動能定理有W=
mv2，則W∝v2，則有
.
,則可得Q=
.由此式可知Q∝v,則有
.
