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    原子模型中，电子绕核运动可等效为一个环形电流．设氢原子中电子在半径为r的轨道上运动，其质量、电量分别用m和e来表示，则电子做圆周运动的动能是
     
    ，等效电流I为
     
    ．（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线速度和周期．
    根据电流表达式I=
    e
    T
    ，即可求解．
    解答：解：（1）原子核对电子的库仑力提供向心力，由牛顿第二定律及库仑定律得：
    ke2
    r2
    =m
    v2
    r

    电子运动的动能Ek=
    1
    2
    mv2=
    ke2
    2r 
    ；
    （2）原子核对电子的库仑力提供向心力，由牛顿第二定律及库仑定律得：
    ke2
    r2
    =
    4π2r
    T2

    解得：T=
    4π2r3
    ke2
    ；
    根据电流表达式I=
    e
    T
    ，则有：I=
    e2
    2πr
    k
    mr
    ．
    故答案为：
    ke2
    2r 
    ；
    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．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2012?无锡二模）C．（选修模块3-5）
    （1）按照玻尔原子模型，氢原子辐射出一个光子后，则
    D
    D
    （选填选项前的字母）．
    A．电子绕核旋转半径增大    B．氢原子的电势能增大
    C．原子的能量值增大        D．电子的动能增大
    （2）如图所示的是工业生产中常用的光控继电器示意图，它由电源、光电管A、放大器、电磁继电器等部分组成．用绿光照射光电管阴极K时，恰能发生光电效应．
    ①要能在电路中形成电流，图中b端应是电源的
    负
    负
      极．
    ②如改用强度比绿光小的蓝光照射，电路中
    能
    能
        （填“能”或“不能”）形成电流．
    （3）在真空中，一个原来静止的
     
    238
    92
    U发生衰变后变成一个
     
    234
    90
    Th并放出一个动能为E1的粒子，
    ①写出衰变的核反应方程；
    ②如衰变时产生的能量全部以动能的形式释放，真空中的光速为c，原子核的质量之比等于质量数之比，．求衰变过程中总的质量亏损．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    [物理选修3-5模块]
    下列说法中正确的是
     

    A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的裂变反应
    B．原子核式结构模型是由α粒子散射实验基础上提出来的
    C．放射性元素的半衰期是由核内自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态没有关系
    D．原子跃迁时辐射的光子的频率等于原子内电子绕核做圆周运动的频率．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    下列说法中正确的是 （　　）
    A、太阳辐射的能量主要自太阳内部的裂变反应B、原子的核式结构模型是在α散射实验基础上提出的C、电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆周运动的频率D、放射性元素的半衰期是由核内自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态没有关系

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    在研究原子物理时，科学家们经常借用宏观模型进行模拟．在玻尔原子模型中，完全可用卫星绕行星运动来模拟研究电子绕原子核的运动．当然这时的向心力不是粒子间的万有引力（可忽略不计），而是粒子间的静电力．设氢原子中，电子和原子核的带电量大小都是e=1.60×10-19C，电子在第一、二可能轨道运行时，其运动半径分别为r1、r2，且r2=4r1，其中r1=0.53×10-10m．据此试求：
    （1）电子分别在第一、二可能轨道运行时的动能；
    （2）当电子从第一可能轨道跃迁到第二可能轨道时，原子还须吸收10.2eV的光子，那么氢原子的电势能增加了多少eV？（静电力恒K=9.0×109N?m2/C2）
    （3）氢原子核外电子的绕核运动可等效为一环形电流，试计算氢原子处于n=2的激发态时，核外电子运动的等效电流．（保留一位有效数字）（设电子质量为m=0.91×10-30kg）？

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