电子的势能为什么是动能的2倍

Question

电子的势能为什么是动能的2倍??
我忘了老师怎么讲的了~

Answer 1

你的问题应该有个前提:电子绕原子核作匀速圆周运动时
设原子核的带电量为Q,电子的轨道半径为r,静电引力常数为k,取无穷远处的势能为0
那么电子的电势能Ep=k*Q*e/r(离原子核为r处的电势φ为kQ/r,电势能Ep=φ*q=φ*e)
根据库仑力提供向心力,得到
mV^/r=kQ*e/r^2
解出,mV^2=kQ*e/r
所以,电子的动能Ek=1/2mV^2=1/2kQ*e/r
这样电子的电势能Ep=2Ek
其实,这里电子的电势能Ep为负,因为电子的电量e为负
所以,应该说电子的电势能的绝对值等于动能的2倍.

Answer 2

你的问题应该有个前提:电子绕原子核作匀速圆周运动时
设原子核的带电量为Q,电子的轨道半径为r,静电引力常数为k,取无穷远处的势能为0
那么电子的电势能Ep=k*Q*e/r(离原子核为r处的电势φ为kQ/r,电势能Ep=φ*q=φ*e)
根据库仑力提供向心力,得到
mV^/r=kQ*e/r^2
解出,mV^2=kQ*e/r
所以,电子的动能Ek=1/2mV^2=1/2kQ*e/r
这样电子的电势能Ep=2Ek
其实,这里电子的电势能Ep为负,因为电子的电量e为负
所以,应该说电子的电势能的绝对值等于动能的2倍.