Question

2．氢原子中，电子和质子的平均距离是5.3×10^-11m．电子受到的电场力多大？方向如何？质子在这个距离处产生的电场的场强多大？方向如何？

Answer 1

分析 质子与电子间为库仑力，由库仑定律可求得电子受到的电场力．根据点电荷电场强度公式E=$\frac{F}{q}$求解质子在这个距离处产生的电场的场强．

解答 解：由库仑定律可知，电子受到的电场力为：
F=k$\frac{{e}^{2}}{{r}^{2}}$=9×10⁹×$\frac{（1.6×1{0}^{-19}）^{2}}{（5.3×1{0}^{-11}）^{2}}$N=8.2×10^-8N；方向指向质子
质子在这个距离处产生的电场的场强为：
E=$\frac{F}{q}$=$\frac{8.2×1{0}^{-8}}{1.6×1{0}^{-19}}$=5.1×10¹¹N/C；方向由质子指向电子．
答：电子受到的电场力为8.2×10^-8N；方向指向质子，质子在这个距离处产生的电场的场强为5.1×10¹¹N/C；方向由质子指向电子．

点评 本题考查库仑定律的应用，注意在应用时要明确应用库仑定律计算时，直接用绝对值运动，方向由电荷间的相互作用进行判断．