氢原子由一个质子和一个电子组成，根据经典模型，电子绕核做圆周运动，轨道半径让是5.3×10-11m．已知质子的质量mp为1.7×10-27kg，电子的质量m为9.1×10-31kg，万有引力常量为6.7×10-11N•m2/kg2．

Question

氢原子由一个质子和一个电子组成，根据经典模型，电子绕核做圆周运动，轨道半径让是5.3×10^-11m．已知质子的质量m_p为1.7×10^-27kg，电子的质量m为9.1×10^-31kg，万有引力常量为6.7×10^-11N•m²/kg²．
（1）电子受到质子的静电力．
（2）电子受到质子的万有引力．
（3）电子受到质子的静电力是万有引力的多少倍？

Answer 1

质子与电子所带的电荷量都是：e=1.6×10^-19C；
（1）电子受到质子的静电力：F_静电力=k(e2)/(r2)=(9×109×(1.6×10-19)2)/((5.3×10-11)2)≈8.2×10^-8N；
（2）电子受到质子的万有引力：F_万有引力=G(mmp)/(r2)=(6.7×10-11×9.1×10-31×1.7×10-27)/((5.3×10-11)2)≈3.7×10^-47N；
（3）电子受到质子的静电力与万有引力之比：(F静电力)/(F万有引力)=(8.2×10-8)/(3.7×10-47)≈2.2×10³⁹；
答：（1）电子受到质子的静电力为8.2×10^-8N．
（2）电子受到质子的万有引力为3.7×10^-47N．
（3）电子受到质子的静电力是万有引力的2.2×10³⁹倍．