分析 (1)根據(jù)庫(kù)侖力提供向心力,結(jié)合圓周運(yùn)動(dòng)周期的公式,再由電流表達(dá)式,即可求解;
(2)根據(jù)牛頓第二定律,結(jié)合動(dòng)能與電勢(shì)能表達(dá)式,從而確定各軌道的能級(jí),最后由能量守恒定律,即可求解.
解答 解:(1)設(shè)電子繞氫原子核在第1軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T1,形成的等效電流大小為I1,
根據(jù)牛頓第二定律有:k$\frac{{e}^{2}}{{r}_{1}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{{r}_{1}}$
Ek=$\frac{1}{2}$mv2=$\frac{k{e}^{2}}{2{r}_{1}}$
(2)①設(shè)電子在第1軌道上運(yùn)動(dòng)的氫原子的能量為:E1=-k$\frac{{e}^{2}}{{r}_{1}}$+k$\frac{{e}^{2}}{2{r}_{1}}$=-k$\frac{{e}^{2}}{2{r}_{1}}$
同理,電子在第n軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)氫原子的能量為:En=-k$\frac{{e}^{2}}{2{r}_{n}}$
②電子從第2軌道躍遷到第1軌道釋放的能量為:△E=E2-E1=$\frac{3k{e}^{2}}{8{r}_{1}}$
電子在第3軌道時(shí)氫原子的能量為:E3=$\frac{1}{9}{E}_{1}$=-k$\frac{{e}^{2}}{18{r}_{1}}$
設(shè)氫原子電離后具有的動(dòng)能為Ek,根據(jù)能量守恒有:
Ek=E3+△E=$\frac{23}{72}$k$\frac{{e}^{2}}{{r}_{1}}$
答:(1)試計(jì)算電子繞氫原子核在第1軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能為$\frac{k{e}^{2}}{2{r}_{1}}$;
(2)①電子在第n軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)氫原子的能量En的表達(dá)式為En=-k$\frac{{e}^{2}}{2{r}_{n}}$ (用n,e,r1和k表示)
②氫原子乙電離出的電子的動(dòng)能為$\frac{23}{72}$k$\frac{{e}^{2}}{{r}_{1}}$.
點(diǎn)評(píng) 考查庫(kù)侖定律,掌握牛頓第二定律的應(yīng)用,注意原子核的電量與電子電量相等,同時(shí)各軌道的能量是解題的關(guān)鍵,還要掌握能量守恒定律的內(nèi)容.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | Fr02/(qr2) | B. | F/q | C. | F r2/(q r02) | D. | Fr0/qr |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 物塊的加速度一直變大 | |
B. | 物塊速度最大時(shí)受到的彈簧彈力為0.2N | |
C. | 物塊的機(jī)械能先減小后增大 | |
D. | 物塊受到的彈簧的最大彈力為10N |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 若直桿光滑,一定有α=β | B. | 若直桿光滑,β有可能為零 | ||
C. | 若直桿粗糙,β有可能為零 | D. | 若直桿粗糙,有可能α<β |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 第一次做功多,功率小 | B. | 兩次做功一樣多,功率一樣大 | ||
C. | 第一次做功多,功率大 | D. | 兩次做功一樣多,第二次功率大 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | F1緩慢增大,F(xiàn)2緩慢增大 | B. | F1緩慢增大,F(xiàn)2緩慢減小 | ||
C. | F1保持不變,F(xiàn)2保持不變 | D. | F1緩慢減小,F(xiàn)2保持不變 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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