15.已知?dú)湓踊鶓B(tài)能量為-13.6eV,電子軌道半徑為0.53×10-10m,求此時(shí)電子繞核運(yùn)動(dòng)的線速度、動(dòng)能、電勢(shì)能及等效電流值.(電子質(zhì)量me=9.1×10-31kg,電荷量e=1.6×10-19C)

分析 根據(jù)庫(kù)侖引力提供向心力求出電子在基態(tài)軌道上運(yùn)動(dòng)的速率,再求出動(dòng)能;
根據(jù)氫原子在基態(tài)時(shí)所具有的能量得出電勢(shì)能;
氫原子核外電子繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng),庫(kù)侖力提供向心力,應(yīng)用電流定義求解.

解答 解:根據(jù)庫(kù)侖引力提供向心力,得:$\frac{{ke}^{2}}{{r}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{r}$,
解得:v=$\sqrt{\frac{{ke}^{2}}{mr}}$=2.2×106m/s
則動(dòng)能為:Ek=$\frac{1}{2}$mv2=$\frac{{ke}^{2}}{2r}$=13.6ev;
知?dú)湓踊鶓B(tài)能量為-13.6eV,所以電勢(shì)能為:Ep=-27.2eV,
T=$\frac{2πr}{v}$,
故環(huán)形電流:I=$\frac{e}{T}$=$\frac{ev}{2πr}$=1.06×10-3A,
答:此時(shí)電子繞核運(yùn)動(dòng)的線速度是2.2×106m/s,動(dòng)能是13.6ev,電勢(shì)能是-27.2eV,等效電流值是1.06×10-3A.

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道原子的能量等于電勢(shì)能與電子動(dòng)能之和,會(huì)通過(guò)庫(kù)侖引力提供向心力求出電子的動(dòng)能.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

5.有人在游泳池岸邊“豎直”向下觀察池水的深度,看上去池水的視深為h,已知水的折射率為$\frac{4}{3}$,那么池水的實(shí)際深度H=$\frac{4}{3}$h.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

6.如圖所示,直徑分別為D和2D的同心圓處于同一豎直面內(nèi),O為圓心,GH為大圓的水平直徑.兩圓之間的環(huán)形區(qū)域(Ⅰ區(qū))和小圓內(nèi)部(Ⅱ區(qū))均存在垂直圓面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).間距為d的兩平行金屬極板間有一勻強(qiáng)電場(chǎng),上級(jí)板開有一小孔.一質(zhì)量為m,電量為+q的粒子由小孔下方$\fracxkofywh{2}$處?kù)o止釋放,加速后粒子以豎直向上的速度v射出電場(chǎng),由H點(diǎn)緊靠大圓內(nèi)側(cè)射入磁場(chǎng).不計(jì)粒子的重力.
(1)求極板間電場(chǎng)強(qiáng)度的大。
(2)若粒子運(yùn)動(dòng)軌跡與小圓相切,求Ⅰ區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大;
(3)若Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為$\frac{2mv}{qD}$、$\frac{4mv}{qD}$,粒子運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后再次經(jīng)過(guò)H點(diǎn),求這段時(shí)間粒子運(yùn)動(dòng)的路程.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

3.如圖,三個(gè)質(zhì)量相同的滑塊A、B、C,間隔相等地靜置于同一水平直軌道上.現(xiàn)給滑塊A向右的初速度v0,一段時(shí)間后A與B發(fā)生碰撞,碰后A、B分別以$\frac{1}{8}$v0、$\frac{3}{4}$v0的速度向右運(yùn)動(dòng),B再與C發(fā)生碰撞,碰后B、C粘在一起向右運(yùn)動(dòng).滑塊A、B與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為同一恒定值.兩次碰撞時(shí)間均極短.求B、C碰后瞬間共同速度的大。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

10.對(duì)動(dòng)能定理的理解正確的是(  )
A.外力做功是引起物體動(dòng)能變化的原因
B.動(dòng)能的變化使物體產(chǎn)生了功
C.外力做的功變成了物體的動(dòng)能
D.外力對(duì)物體做了多少功,物體的動(dòng)能就改變多少

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

20.如圖所示,某勻強(qiáng)電場(chǎng)中三個(gè)等勢(shì)面及其對(duì)應(yīng)的電勢(shì)值,若A、B兩點(diǎn)間的距離是2.5cm,則該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

7.如圖,由某種粗細(xì)均勻的總電阻為3R的金屬條制成的矩形線框abcd,固定在水平面內(nèi)且處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中.一接入電路電阻為R的導(dǎo)體棒PQ,在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v勻速滑動(dòng),滑動(dòng)過(guò)程PQ始終與ab垂直,且與線框接觸良好,不計(jì)摩擦.在PQ從靠近ad處向bc滑動(dòng)的過(guò)程中(  )
A.PQ中電流先增大后減小B.PQ兩端電壓先減小后增大
C.PQ上拉力的功率先減小后增大D.線框消耗的電功率先減小后增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

4.如圖所示,粗糙絕緣的水平面附近存在一個(gè)平行于水平面的電場(chǎng),其中某一區(qū)域的電場(chǎng)線與x軸平行,在x軸上的電勢(shì)φ與坐標(biāo)x的關(guān)系用圖中曲線表示,圖中斜線為該曲線過(guò)點(diǎn)(0.15,3)的切線.現(xiàn)有一質(zhì)量為0.20kg,電荷量為+2.0×10-8C的滑塊P(可視作質(zhì)點(diǎn)),從x=0.10m處由靜止釋放,其與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.02.取重力加速度g=10m/s2.則下列說(shuō)法中不正確的是( 。
A.滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度逐漸減小
B.滑塊運(yùn)動(dòng)的速度先增大后減小
C.x=0.15m處的場(chǎng)強(qiáng)大小為2.0×106N/C
D.滑塊運(yùn)動(dòng)的最大速度約為0.1m/s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

5.下列關(guān)于光電效應(yīng)的說(shuō)法中,不正確的是( 。
A.愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程是:$\frac{1}{2}$mvm2=hν-W
B.只要光照射的時(shí)間足夠長(zhǎng),任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng)
C.無(wú)論光強(qiáng)多強(qiáng),只要光的頻率小于金屬的極限頻率就不能產(chǎn)生光電效應(yīng)
D.發(fā)生光電效應(yīng)時(shí),入射光頻率越大所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能就越大

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