Question

(1)科學家發現，除了類似太陽系的恒星-行星系統，還存在許多雙星系統，通過對它們的研究，使我們對宇宙有了較深刻的認識。雙星系統是由兩個星體構成，其中每個星體的線度（直徑）都遠小于兩星體間的距離，一般雙星系統距離其他星體很遠，可以當做孤立系統處理。已知某雙星系統中每個星體的質量都是M0，兩者相距L，它們正圍繞兩者連線的中點做勻速圓周運動，引力常量為G。 求：

①該雙星系統中星體的加速度大小a；

②該雙星系統的運動周期T。

(2)微觀世界與宏觀世界往往存在奇妙的相似性。對于氫原子模型，因為原子核的質量遠大于電子質量，可以忽略原子核的運動，形成類似天文學中的恒星-行星系統，記為模型Ⅰ。另一種模型認為氫原子的核外電子并非繞核旋轉，而是類似天文學中的雙星系統，核外電子和原子核依靠庫侖力作用使它們同時繞彼此連線上某一點做勻速圓周運動，記為模型Ⅱ。已知核外電子的質量為m，氫原子核的質量為M，二者相距為r，靜電力常量為k，電子和氫原子核的電荷量大小均為e。

①模型Ⅰ、Ⅱ中系統的總動能分別用EkⅠ、 EkⅡ表示，請推理分析，比較EkⅠ、 EkⅡ的大小關系；

②模型Ⅰ、Ⅱ中核外電子做勻速圓周運動的周期分別用TⅠ、TⅡ表示，通常情況下氫原子的研究采用模型Ⅰ的方案，請從周期的角度分析這樣簡化處理的合理性。

Answer 1