氫原子中電子的運(yùn)動(dòng)可以看做是繞固定的氫原子核做勻速圓周運(yùn)動(dòng),已知電子的電荷量為e,質(zhì)量為m。如果把電子在距離氫原子核為無(wú)限遠(yuǎn)的位置時(shí)的電勢(shì)作為零,則電子在半徑為r的軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí),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(shì)能。
解:電子繞原子核做勻速圓周運(yùn)動(dòng),靜電引力提供向心力,由牛頓第二定律可得
電子的動(dòng)能Ek=
以上兩式聯(lián)立得
根據(jù)原子的能量E=Ek+可得:
氫原子中電子在距核為r處的電勢(shì)能為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

將氫原子中電子的運(yùn)動(dòng)看作是繞固定的氫核做勻速圓周運(yùn)動(dòng),已知電子的電量為e,質(zhì)量為m.
(1)若以相距氫核無(wú)窮遠(yuǎn)處為零勢(shì)能參考位置,則電子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r時(shí),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(shì)Ur=k
e
r

(2)在研究電子繞核運(yùn)動(dòng)的磁效應(yīng)時(shí),可將電子的運(yùn)動(dòng)等效為一個(gè)環(huán)形電流.現(xiàn)對(duì)一氫原子加上一外磁場(chǎng),其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直電子的軌道平面,這時(shí)電子運(yùn)動(dòng)的等效電流用I1表示,將外磁場(chǎng)反向,但磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,這時(shí)電子運(yùn)動(dòng)的等效電流用I2表示,假設(shè)上述兩種情況下氫核的位置,電子運(yùn)動(dòng)的軌道平面及軌道半徑都不變,求外磁場(chǎng)反向前后電子運(yùn)動(dòng)的等效電流的差值,即|I1-I2|等于多少?

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將氫原子中電子的運(yùn)動(dòng)看作是繞固定的氫核做勻速圓周運(yùn)動(dòng),已知電子的電量為e,質(zhì)量為m。

(1)若以相距氫核無(wú)窮遠(yuǎn)處為零勢(shì)能參考位置,則電子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r時(shí),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(shì)

(2)在研究電子繞核運(yùn)動(dòng)的磁效應(yīng)時(shí),可將電子的運(yùn)動(dòng)等效為一個(gè)環(huán)形電流。現(xiàn)對(duì)一氫原子加上一外磁場(chǎng),其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直電子的軌道平面,這時(shí)電子運(yùn)動(dòng)的等效電流用I1表示,將外磁場(chǎng)反向,但磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,這時(shí)電子運(yùn)動(dòng)的等效電流用I2表示,假設(shè)上述兩種情況下氫核的位置,電子運(yùn)動(dòng)的軌道平面及軌道半徑都不變,求外磁場(chǎng)反向前后電子運(yùn)動(dòng)的等效電流的差值,即等于多少?

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將氫原子中電子的運(yùn)動(dòng)看做是繞氫核做勻速圓周運(yùn)動(dòng),這時(shí)在研究電子運(yùn)動(dòng)的磁效應(yīng)時(shí),可將電子的運(yùn)動(dòng)等效為一個(gè)環(huán)形電流,環(huán)的半徑等于電子的軌道半徑r.現(xiàn)對(duì)一氫原子加上一個(gè)外磁場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直電子的軌道平面.這時(shí)電子運(yùn)動(dòng)的等效電流用I1表示.現(xiàn)將外磁場(chǎng)反向,但磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不變,仍為B,這時(shí)電子運(yùn)動(dòng)的等效電流用I2表示.假設(shè)在加上外磁場(chǎng)以及外磁場(chǎng)反向時(shí),氫核的位置、電子運(yùn)動(dòng)的軌道平面以及軌道半徑都不變,求外磁場(chǎng)反向前后電子運(yùn)動(dòng)的等效電流的差,即|I1I2|等于多少?(用me表示電子的質(zhì)量和電荷量)

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?搖將氫原子中電子的運(yùn)動(dòng)看作是繞氫核做勻速圓周運(yùn)動(dòng),這時(shí)在研究電子運(yùn)動(dòng)的磁效應(yīng)時(shí),可將電子的運(yùn)動(dòng)等效為一個(gè)環(huán)形電流,環(huán)的半徑等于電子的軌道半徑r.現(xiàn)對(duì)一氫原子加上一個(gè)外磁場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直電子的軌道平面.這時(shí)電子運(yùn)動(dòng)的等效電流用I1表示.現(xiàn)將外磁場(chǎng)反向,但磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不變,仍為B,這時(shí)電子運(yùn)動(dòng)的等效電流用I2表示.假設(shè)再加上外磁場(chǎng)以及外磁場(chǎng)反向時(shí),氫核的位置、電子運(yùn)動(dòng)的軌道平面以及軌道半徑都不變,求外磁場(chǎng)反向前后電子運(yùn)動(dòng)的等效電流的差,即|I2-I1|等于?(用m和e表示電子的質(zhì)量和電荷量)

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將氫原子中電子的運(yùn)動(dòng)看作是繞固定的氫核做勻速圓周運(yùn)動(dòng),已知電子的電量為e,質(zhì)量為m。
(1)若以相距氫核無(wú)窮遠(yuǎn)處為零勢(shì)能參考位置,則電子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r時(shí),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(shì)。
(2)在研究電子繞核運(yùn)動(dòng)的磁效應(yīng)時(shí),可將電子的運(yùn)動(dòng)等效為一個(gè)環(huán)形電流。現(xiàn)對(duì)一氫原子加上一外磁場(chǎng),其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直電子的軌道平面,這時(shí)電子運(yùn)動(dòng)的等效電流用I1表示,將外磁場(chǎng)反向,但磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,這時(shí)電子運(yùn)動(dòng)的等效電流用I2表示,假設(shè)上述兩種情況下氫核的位置,電子運(yùn)動(dòng)的軌道平面及軌道半徑都不變,求外磁場(chǎng)反向前后電子運(yùn)動(dòng)的等效電流的差值,即等于多少?

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