在氢原子中 电子绕原子核做半径为r的圆周运动 它等效于一个圆电流。如果外加一个磁感应强度为B的均匀磁
在氢原子中,电子绕原子核做半径为r的圆周运动,它等效于一个圆电流。如果外加一个磁感应强度为B的均匀磁场,磁感应线与轨道平面平行。求圆电流所受的磁力矩M的大小。设电子质量为m,电子电量的绝对值为e。
请帮忙给出正确答案和分析,谢谢!
参考解答
正确答案:因电子作圆周运动时库仑力即为向心力故有 (1)由式(1)可得电子运动的速度大小为
(2)由周期与速度大小的关系和式(2)可得电子运动的周期为
(3)由电流强度的定义和式(3)可得电子运动的等效电流为
(4)将式(4)代入磁矩定义可得电子做圆周运动的磁矩大小为
(5)将式(5)代入磁力矩定义可得电子运动在磁场中受的磁力矩大小为
因电子作圆周运动时,库仑力即为向心力,故有(1)由式(1)可得电子运动的速度大小为(2)由周期与速度大小的关系和式(2)可得电子运动的周期为(3)由电流强度的定义和式(3)可得电子运动的等效电流为(4)将式(4)代入磁矩定义,可得电子做圆周运动的磁矩大小为(5)将式(5)代入磁力矩定义,可得电子运动在磁场中受的磁力矩大小为
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