(1)电子所受静电引力是万有引力的多少倍?(2)电子绕核旋转-查字典问答网
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  (1)电子所受静电引力是万有引力的多少倍?(2)电子绕核旋转的周期和线速度各是多少?氢原子由一个质子(原子核)和一个核外电子组成.电子质量M(e)=9.1×10^-39kg,质子质量M(p)=1.67×10^-27kg,

  (1)电子所受静电引力是万有引力的多少倍?(2)电子绕核旋转的周期和线速度各是多少?

  氢原子由一个质子(原子核)和一个核外电子组成.电子质量M(e)=9.1×10^-39kg,质子质量M(p)=1.67×10^-27kg,电子和原子核所带电荷量都等于e=1.6×10^-19C.电子绕核轨道半径R=5.3×10^-11m.试求:以上问题

1回答
2020-09-04 01:53
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陈婷

  电子质量数值应是 M(e)=9.1×10^(-31)kg.(题目给错数据)

  (1)电子与原子核(质子)之间的静电引力大小是 F电=K*e^2/r^2

  它们之间的万有引力大小是 F万=G*M(e)*M(p)/r^2

  所以电子所受静电引力与万有引力的比值是 F电/F万=(K*e^2)/[G*M(e)*M(p)]

  F电/F万=9*10^9*[1.6×10^(-19)]^2/[6.67*10^(-11)*9.1×10^(-31)*1.67×10^(-27)]=2*10^39 

  即 静电引力是万有引力的2*10^39倍.

  (2)电子受到的电场力提供向心力(由前一问结果知,可忽略万有引力)

  K*e^2/R^2=M(e)*(2π/T)^2*R

  所求周期是 T=(2π/e)*根号[M(e)*R^3/K]

  ={2*3.14/[1.6×10^(-19)]}*根号{9.1×10^(-31)*[5.3×10^(-11)]^3/(9*10^9)}

  =1.52*10^(-16)秒

  所求线速度是 V=2πR/T=2*3.14*5.3×10^(-11)/[1.52*10^(-16)]=2.2*10^6m/s

  注:因原子核(质子)的质量远大于电子质量,可认为原子核不动,电子绕核做匀速圆周运动.

2020-09-04 01:55:35

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