Question

氢原子中的电子绕原子核做匀速圆周运动和人造卫星绕地球做匀速圆周运动比较（　　）

A、电子可以在大于基态轨道半径的任意圆轨道上运动，卫星也可以在大于地球半径的任意圆轨道上运动

B、轨道半径越大，线速度都越大

C、轨道半径越大，周期都越大

D、轨道半径越大，能量都越小

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可分析周期的变化和卫星绕地球运动类似．根据万有引力提供向心力公式即可求解；

解答：解：A、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，故A错误；
B、根据库仑力提供向心力得：k

q1q2

r2

=m

v2

r

，解得：v=

kq1q2 mr

，根据G

Mm

r2

=m

v2

r

解得：v=

GM r

，所以轨道半径越大，线速度都越减小，故B错误；
C、根据库仑力提供向心力得：k

q1q2

r2

=m

4π2r

T2

，和G

Mm

r2

=m

4π2r

T2

，可知轨道半径越大，周期都越大，故C正确；
D、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，所以动能变小，电势能变大（动能转为电势能），因为吸收了光子，总能量变大，故D错误．
故选C

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．