解题思路:(1)根据库仑力提供向心力,结合圆周运动周期的公式,再由电流表达式,即可求解;
(2)根据牛顿第二定律,结合动能与电势能表达式,从而确定各轨道的能级,最后由能量守恒定律,即可求解.
(1)设电子绕氢原子核在第1轨道上做圆周运动的周期为T1,形成的等效电流大小为I1,
根据牛顿第二定律有:k
e2
r21=m
4π2
T21r1
则有:T1=
2π
e
m
r31
k
又因为:I1=
e
T1
有:I1=
e2
2π
k
m
r31
(2)①设电子在第1轨道上运动的速度大小为v1,
根据牛顿第二定律有
k
e2
r21=m
v21
r1
电子在第1轨道运动的动能:Ek1=
1
2m
v21=
点评:
本题考点: 玻尔模型和氢原子的能级结构;牛顿第二定律.
考点点评: 考查库仑定律,掌握牛顿第二定律的应用,注意原子核的电量与电子电量相等,同时各轨道的能量是解题的关键,还要掌握能量守恒定律的内容.