题目内容

(2013?河南模拟)电子绕核运动可等效为一环形电流.设处于基态氢原子的电子绕核运动的半径为R,电子质量为m,电量为e,求此环形电流的大小.(已知静电力常量为k)
分析:根据库仑定律求出氢原子核与核外电子的库仑力.
根据原子核对电子的库仑力提供向心力,由牛顿第二定律求出周期.
根据电流的定义求解等效电流.
解答:解:根据题意,电子绕核运动的半径为R,故库仑力为:F=
ke2
R2

电子绕核运动,库仑力提供向心力,根据牛顿第二定律,有:F=mω2R=m(
T
)2R

联立解得:T=
2πR
e
mR
k

根据电流的定义,电流为:I=
q
t
=
e
T
=
e2
2πR
k
mR

答:此环形电流的大小为
e2
2πR
k
mR
点评:能够根据题意找出氢原子核与核外电子的库仑力提供向心力,并列出等式求解.
对于等效环形电流,以一个周期为研究过程求解.
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