题目内容
【题目】一对正、负电子可形成一种寿命比较短的称为“电子偶素”的新粒子。电子偶素中的正电子与负电子都以速率v绕它们连线的中点做圆周运动。假定玻尔关于氢原子的理论可用于电子偶素,电子的质量m、速率v和正、负电子间的距离r的乘积也满足量子化条件,即 ,式中n称为量子数,可取整数值1、2、3、,h为普朗克常量。已知静电力常量为k,电子质量为m、电荷量为e,当它们之间的距离为r时,电子偶素的电势能,则关于电子偶素处在基态时的能量,下列说法中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】试题分析:由正负电子的库仑力提供向心力,从而求出电子的动能;由题意可知,系统的电势能,及电子的动能,可求得n=1时,“电子偶素”的能量.
设n=1时电子运转轨道半径为,此时正负电子间库仑力,此库仑作为向心力,由题中量子化理论可知,n=1时,联立上式可得,由题意可知,系统的电势能,每个电子动能,系统的能量,联立可得,C正确.
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