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(2013?河南模擬)電子繞核運動可等效為一環(huán)形電流.設處于基態(tài)氫原子的電子繞核運動的半徑為R,電子質量為m,電量為e,求此環(huán)形電流的大。ㄒ阎o電力常量為k)
分析:根據庫侖定律求出氫原子核與核外電子的庫侖力.
根據原子核對電子的庫侖力提供向心力,由牛頓第二定律求出周期.
根據電流的定義求解等效電流.
解答:解:根據題意,電子繞核運動的半徑為R,故庫侖力為:F=
ke2
R2
;
電子繞核運動,庫侖力提供向心力,根據牛頓第二定律,有:F=mω2R=m(
T
)2R
;
聯(lián)立解得:T=
2πR
e
mR
k

根據電流的定義,電流為:I=
q
t
=
e
T
=
e2
2πR
k
mR

答:此環(huán)形電流的大小為
e2
2πR
k
mR
點評:能夠根據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.
對于等效環(huán)形電流,以一個周期為研究過程求解.
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