Question

5．如图所示，a、b、c是氢原子的核外电子绕核运动的三个可能轨道，取无穷远电子的电势能为零，电子在a、b、c三个轨道时对应的电势能分别为-13.6eV、-3.4eV、-1.51eV，由于某种因素（如加热或光照）的影响，电子会沿椭圆轨道跃迁到离核更远的轨道上运动，求：
（1）a、b、c三点的电势大小；
（2）a、b间，b、c间电势差的大小．

Answer 1

分析 （1）已知电势能，根据公式φ=$\frac{{E}_{p}}{q}$求解电势．
（2）根据电势差等于电势之差，求解即可．

解答 解：（1）a、b、c三点的电势大小分别为
  φ_a=$\frac{Epa}{-e}$=$\frac{-13.6eV}{-e}$=13.6V
  φ_b=$\frac{{E}_{pb}}{-e}$=$\frac{-3.4eV}{-e}$=3.4V
  φ_c=$\frac{{E}_{pc}}{-e}$=$\frac{-1.51eV}{-e}$=1.51V 
（2）a、b间电势差的大小 U_ab=φ_a-φ_b=10.2V
b、c间电势差的大小 U_bc=φ_b-φ_c=1.89V
答：
（1）a、b、c三点的电势大小分别为13.6V，3.4V和1.51V；
（2）a、b间，b、c间电势差的大小分别为10.2V和1.89V．

点评 解决本题的关键要掌握电势的定义式φ=$\frac{{E}_{p}}{q}$，并能熟练运用，运用此公式时要注意各个量都要符号运算．