原子模型中，電子繞核運動可等效為一個環(huán)形電流．設(shè)氫原子中電子在半徑為r的軌道上運動，其質(zhì)量、電量分別用m和e來表示，則電子做圓周運動的動能是
 
，等效電流I為
 
．（靜電力常量為K）
分析：根據(jù)庫侖定律求出氫原子核與核外電子的庫侖力．
根據(jù)原子核對電子的庫侖力提供向心力，由牛頓第二定律求出線速度和周期．
根據(jù)電流表達式I=
e
T
，即可求解．
解答：解：（1）原子核對電子的庫侖力提供向心力，由牛頓第二定律及庫侖定律得：
ke2
r2
=m
v2
r

電子運動的動能Ek=
1
2
mv2=
ke2
2r 
；
（2）原子核對電子的庫侖力提供向心力，由牛頓第二定律及庫侖定律得：
ke2
r2
=
4π2r
T2

解得：T=
4π2r3
ke2
；
根據(jù)電流表達式I=
e
T
，則有：I=
e2
2πr
k
mr
．
故答案為：
ke2
2r 
；
e2
2πr
k
mr
點評：能夠根據(jù)題意找出氫原子核與核外電子的庫侖力提供向心力，并列出等式求解．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?無錫二模）C．（選修模塊3-5）
（1）按照玻爾原子模型，氫原子輻射出一個光子后，則
D
D
（選填選項前的字母）．
A．電子繞核旋轉(zhuǎn)半徑增大    B．氫原子的電勢能增大
C．原子的能量值增大        D．電子的動能增大
（2）如圖所示的是工業(yè)生產(chǎn)中常用的光控繼電器示意圖，它由電源、光電管A、放大器、電磁繼電器等部分組成．用綠光照射光電管陰極K時，恰能發(fā)生光電效應．
①要能在電路中形成電流，圖中b端應是電源的
負
負
  極．
②如改用強度比綠光小的藍光照射，電路中
能
能
    （填“能”或“不能”）形成電流．
（3）在真空中，一個原來靜止的
 
238
92
U發(fā)生衰變后變成一個
 
234
90
Th并放出一個動能為E1的粒子，
①寫出衰變的核反應方程；
②如衰變時產(chǎn)生的能量全部以動能的形式釋放，真空中的光速為c，原子核的質(zhì)量之比等于質(zhì)量數(shù)之比，．求衰變過程中總的質(zhì)量虧損．

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科目：高中物理 來源： 題型：

[物理選修3-5模塊]
下列說法中正確的是
 

A．太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的裂變反應
B．原子核式結(jié)構(gòu)模型是由α粒子散射實驗基礎(chǔ)上提出來的
C．放射性元素的半衰期是由核內(nèi)自身的因素決定的，跟原子所處的化學狀態(tài)沒有關(guān)系
D．原子躍遷時輻射的光子的頻率等于原子內(nèi)電子繞核做圓周運動的頻率．

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科目：高中物理 來源： 題型：

下列說法中正確的是 （　�。�
A、太陽輻射的能量主要自太陽內(nèi)部的裂變反應B、原子的核式結(jié)構(gòu)模型是在α散射實驗基礎(chǔ)上提出的C、電子躍遷時輻射的光子的頻率等于電子繞核做圓周運動的頻率D、放射性元素的半衰期是由核內(nèi)自身的因素決定的，跟原子所處的化學狀態(tài)沒有關(guān)系

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科目：高中物理 來源： 題型：

在研究原子物理時，科學家們經(jīng)常借用宏觀模型進行模擬．在玻爾原子模型中，完全可用衛(wèi)星繞行星運動來模擬研究電子繞原子核的運動．當然這時的向心力不是粒子間的萬有引力（可忽略不計），而是粒子間的靜電力．設(shè)氫原子中，電子和原子核的帶電量大小都是e=1.60×10-19C，電子在第一、二可能軌道運行時，其運動半徑分別為r1、r2，且r2=4r1，其中r1=0.53×10-10m．據(jù)此試求：
（1）電子分別在第一、二可能軌道運行時的動能；
（2）當電子從第一可能軌道躍遷到第二可能軌道時，原子還須吸收10.2eV的光子，那么氫原子的電勢能增加了多少eV？（靜電力恒K=9.0×109N?m2/C2）
（3）氫原子核外電子的繞核運動可等效為一環(huán)形電流，試計算氫原子處于n=2的激發(fā)態(tài)時，核外電子運動的等效電流．（保留一位有效數(shù)字）（設(shè)電子質(zhì)量為m=0.91×10-30kg）？

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