Question

12．处于不同能级的氢原子，电子做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　）

• A． 能量越大的氢原子，电子的向心加速度越大
• B． 能量越大的氢原子，电子的动能越大，电势能越小
• C． 处于基态的氢原子，电子的运动周期最大
• D． 处于基态的氢原子，电子运动的角速度最大

Answer 1

分析 氢原子中的电子绕原子核做匀速圆周运动有固定的轨道，不是任意轨道，电子绕核运动时，半径增大，电场力做负功，电势能增大，动能减小；根据库仑力提供向心力公式即可求解；

解答 解：根据玻尔理论可知，能量越大的氢原子，电子运动的半径越大，能级越高；
A、根据库仑力提供向心力得：k$\frac{{e}^{2}}{{r}^{2}}$=ma，可知，能量越大的氢原子，电子的向心加速度越小．故A错误；
B、根据库仑力提供向心力得：k$\frac{{e}^{2}}{{r}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，解得：v=$\sqrt{\frac{kQq}{mr}}$，所以轨道半径越大，电子的动能越小；氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，库仑力对电子做负功，电势能变大，故B错误；
C、根据库仑力提供向心力得：k$\frac{{e}^{2}}{{r}^{2}}$=m$\frac{4{π}^{2}r}{{T}^{2}}$，可知轨道半径越大，周期都越大，所以处于基态的氢原子，电子的运动周期最小．故C错误；
D、根据库仑力提供向心力得：k$\frac{{e}^{2}}{{r}^{2}}$=mω²r，可知，轨道半径越小，电子的角速度越大，所以处于基态的氢原子，电子运动的角速度最大．故D正确．
故选：D

点评 电子绕核运动的规律和卫星绕地球运动规律类似，在学习时可以类比进行学习，加强理解．