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氫原子中電子的運動可以看做是繞固定的氫原子核做勻速圓周運動,已知電子的電荷量為e,質量為m。如果把電子在距離氫原子核為無限遠的位置時的電勢作為零,則電子在半徑為r的軌道上運動時,原子的能量為E=Ek+Ep=,其中k為靜電力常量。求氫原子中電子在距氫原子核為r處的電勢能。
解:電子繞原子核做勻速圓周運動,靜電引力提供向心力,由牛頓第二定律可得
電子的動能Ek=
以上兩式聯立得
根據原子的能量E=Ek+可得:
氫原子中電子在距核為r處的電勢能為
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

將氫原子中電子的運動看作是繞固定的氫核做勻速圓周運動,已知電子的電量為e,質量為m.
(1)若以相距氫核無窮遠處為零勢能參考位置,則電子運動的軌道半徑為r時,原子的能量E=Ek+Ep=-
ke2
2r
,其中k為靜電力恒量,試證明氫原子核在距核r處的電勢Ur=k
e
r

(2)在研究電子繞核運動的磁效應時,可將電子的運動等效為一個環形電流.現對一氫原子加上一外磁場,其磁感應強度大小為B,方向垂直電子的軌道平面,這時電子運動的等效電流用I1表示,將外磁場反向,但磁感應強度大小為B,這時電子運動的等效電流用I2表示,假設上述兩種情況下氫核的位置,電子運動的軌道平面及軌道半徑都不變,求外磁場反向前后電子運動的等效電流的差值,即|I1-I2|等于多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

將氫原子中電子的運動看作是繞固定的氫核做勻速圓周運動,已知電子的電量為e,質量為m。

(1)若以相距氫核無窮遠處為零勢能參考位置,則電子運動的軌道半徑為r時,原子的能量,其中K為靜電力恒量。試證明氫原子核在距核r處的電勢

(2)在研究電子繞核運動的磁效應時,可將電子的運動等效為一個環形電流,F對一氫原子加上一外磁場,其磁感應強度大小為B,方向垂直電子的軌道平面,這時電子運動的等效電流用I1表示,將外磁場反向,但磁感應強度大小為B,這時電子運動的等效電流用I2表示,假設上述兩種情況下氫核的位置,電子運動的軌道平面及軌道半徑都不變,求外磁場反向前后電子運動的等效電流的差值,即等于多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

將氫原子中電子的運動看做是繞氫核做勻速圓周運動,這時在研究電子運動的磁效應時,可將電子的運動等效為一個環形電流,環的半徑等于電子的軌道半徑r.現對一氫原子加上一個外磁場,磁場的磁感應強度大小為B,方向垂直電子的軌道平面.這時電子運動的等效電流用I1表示.現將外磁場反向,但磁場的磁感應強度大小不變,仍為B,這時電子運動的等效電流用I2表示.假設在加上外磁場以及外磁場反向時,氫核的位置、電子運動的軌道平面以及軌道半徑都不變,求外磁場反向前后電子運動的等效電流的差,即|I1I2|等于多少?(用me表示電子的質量和電荷量)

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科目:高中物理 來源: 題型:

?搖將氫原子中電子的運動看作是繞氫核做勻速圓周運動,這時在研究電子運動的磁效應時,可將電子的運動等效為一個環形電流,環的半徑等于電子的軌道半徑r.現對一氫原子加上一個外磁場,磁場的磁感應強度大小為B,方向垂直電子的軌道平面.這時電子運動的等效電流用I1表示.現將外磁場反向,但磁場的磁感應強度大小不變,仍為B,這時電子運動的等效電流用I2表示.假設再加上外磁場以及外磁場反向時,氫核的位置、電子運動的軌道平面以及軌道半徑都不變,求外磁場反向前后電子運動的等效電流的差,即|I2-I1|等于?(用m和e表示電子的質量和電荷量)

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科目:高中物理 來源: 題型:

將氫原子中電子的運動看作是繞固定的氫核做勻速圓周運動,已知電子的電量為e,質量為m。
(1)若以相距氫核無窮遠處為零勢能參考位置,則電子運動的軌道半徑為r時,原子的能量,其中K為靜電力恒量。試證明氫原子核在距核r處的電勢
(2)在研究電子繞核運動的磁效應時,可將電子的運動等效為一個環形電流,F對一氫原子加上一外磁場,其磁感應強度大小為B,方向垂直電子的軌道平面,這時電子運動的等效電流用I1表示,將外磁場反向,但磁感應強度大小為B,這時電子運動的等效電流用I2表示,假設上述兩種情況下氫核的位置,電子運動的軌道平面及軌道半徑都不變,求外磁場反向前后電子運動的等效電流的差值,即等于多少?

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