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已知电子的电荷量为e、质量为m,氢原子的电子在原子核的静电力吸引下做半径为r的匀速圆周运动,则电子运动形成的等效电流大小为多少?
解:截取电子运动轨道的任一截面,在电子运动一周的时间T内,通过这个横截面的电荷量q=e,则有:
  ①
再由库仑力提供向心力,有:
 ②
由①②解得:
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,平行于直角坐标系y轴的PQ是用特殊材料制成的,只能让垂直打到PQ界面上的电子通过.其左侧有一直角三角形区域,分布着方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,其右侧有竖直向上场强为E的匀强电场.现有速率不同的电子在纸面上从坐标原点O沿不同方向射到三角形区域,不考虑电子间的相互作用.已知电子的电荷量为e,质量为m,在△OAC中,OA=a,θ=60°(即.∠AOC=60°)求:
(1)能通过PQ界面的电子所具有的最大速度是多少?该电子在O点的入射方向与Y轴夹角Φ是多少?
(2)在PQ右侧x轴上什么范围内能接收到电子.

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科目:高中物理 来源: 题型:

 如图所示是示波器的原理示意图.电子从灯丝发射出来,经电压为U1的电场加速后,通过加速极板A上的小孔O1射出,然后沿中心线O1O2进入M、N间的偏转电场,偏转电场的电压为U2,场强方向垂直于O1O2,电子离开偏转电场后,最终打在垂直于O1O2放置的荧光屏上的P点.已知电子的电荷量为e,平行金属板M、N间的距离为d,极板长为l,极板右端与荧光屏之间的距离为L,电子离开灯丝时的初速度可忽略,电子所受重力以及电子之间的相互作用力不计.
(1)若把P点到O2点的距离称为偏转距离Y,其偏转距离Y为多少?
(2)求电子即将到达P点时的动能.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,截面为直角三角形的区域内,有一个具有理想边界的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B,三角形区域的ab边长为L,θ=30°.一个电子从ab边界外侧由ab边中点处与ab成30°角垂直于磁场方向射入磁场内,已知电子的电荷量为e,质量为m,为使电子能从ac边射出,电子的入射速度v0的大小应该满足什么条件?

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,在直角坐标系的第Ⅰ象限和第Ⅲ象限存在着电场强度均为E的匀强电场,其中第Ⅰ象限电场沿x轴正方向,第Ⅲ象限电场沿y轴负方向.在第Ⅱ象限和第Ⅳ象限存在着磁感应强度均为B的匀强磁场,磁场方向均垂直纸面向里.有一个电子从y轴的P点以垂直于y轴的初速度v0进入第Ⅲ象限,第一次到达x轴上时速度方向与x轴负方向夹角为45°,第一次进入第Ⅰ象限时,与y轴夹角也是45°,经过一段时间电子又回到了P点,进行周期性运动.已知电子的电荷量为e,质量为m,不考虑重力和空气阻力.求:
(1)P点距原点O的距离;
(2)电子从P点出发到第一次回到P点所用的时间.

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科目:高中物理 来源: 题型:

根据玻尔理论,电子绕氢原子核运动可以看作是仅在库仑引力作用下的匀速圆周运动,已知电子的电荷量为e,质量为m,电子在第1轨道运动的半径为r1,静电力常量为k.
(1)电子绕氢原子核做圆周运动时,可等效为环形电流,试计算电子绕氢原子核在第1轨道上做圆周运动的周期及形成的等效电流的大小;
(2)氢原子在不同的能量状态,对应着电子在不同的轨道上绕核做匀速圆周运动,电子做圆周运动的轨道半径满足rn=n2r1,其中n为量子数,即轨道序号,rn为电子处于第n轨道时的轨道半径.电子在第n轨道运动时氢原子的能量En为电子动能与“电子-原子核”这个系统电势能的总和.理论证明,系统的电势能Ep和电子绕氢原子核做圆周运动的半径r存在关系:Ep=-k
e2
r
(以无穷远为电势能零点).请根据以上条件完成下面的问题.
①试证明电子在第n轨道运动时氢原子的能量En和电子在第1轨道运动时氢原子的能量E1满足关系式En=
E1
n2

②假设氢原子甲核外做圆周运动的电子从第2轨道跃迁到第1轨道的过程中所释放的能量,恰好被量子数n=4的氢原子乙吸收并使其电离,即其核外在第4轨道做圆周运动的电子脱离氢原子核的作用范围.不考虑电离前后原子核的动能改变,试求氢原子乙电离后电子的动能.

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