Electron quay quanh hạt nhân nguyên tử Hidro theo quỹ đạo là một đường tròn với bán kính R =

Electron quay quanh hạt nhân nguyên tử Hidro theo quỹ đạo là một đường tròn với bán kính R = $5.10^{- 11}$ m. Coi electron và hạt nhân nguyên tử hidro tương tác theo định luật tĩnh điện.

Trả lời cho các câu 1, 2 dưới đây:

Câu hỏi số 1:

Thông hiểu

Độ lớn lực hướng tâm đặt lên electron bằng $x.10^{- 8}N$. Tìm $x$? Kết quả làm tròn đến chữ số thập phân thứ hai.

Trả lời:

Đáp án đúng là:

Xem lời giải

Câu hỏi:954967

Phương pháp giải

Lực hướng tâm giữ cho electron chuyển động tròn đều quanh hạt nhân chính là lực tương tác tĩnh điện (lực Coulomb) giữa electron và hạt nhân.

Áp dụng định luật Coulomb: $F = k\dfrac{\left| q_{1}q_{2} \right|}{R^{2}}$.

Trong nguyên tử Hidro, hạt nhân là một proton mang điện tích dương $q_{1} = e = 1,6 \cdot 10^{- 19}$ C, electron mang điện tích âm $q_{2} = - e = - 1,6 \cdot 10^{- 19}$ C.

Giải chi tiết

Độ lớn lực hướng tâm (lực tĩnh điện) đặt lên electron là:

$F_{ht} = k\dfrac{e^{2}}{R^{2}} = 9 \cdot 10^{9} \cdot \dfrac{{(1,6 \cdot 10^{- 19})}^{2}}{{(5 \cdot 10^{- 11})}^{2}}$

$\left. F_{ht} = 9 \cdot 10^{9} \cdot \dfrac{2,56 \cdot 10^{- 38}}{25 \cdot 10^{- 22}} \approx 9,22 \cdot 10^{- 8}\Rightarrow x = 9,22 \right.$

Đáp án cần điền là: 9,22

Câu hỏi số 2:

Vận dụng

Tần số góc chuyển động của electron bằng $x.10^{16}(rad/s)$. Tìm $x$?

Trả lời:

Đáp án đúng là:

Xem lời giải

Câu hỏi:954968

Phương pháp giải

Độ lớn lực hướng tâm trong chuyển động tròn đều còn được tính theo công thức cơ học: $F_{ht} = m_{e}\dfrac{v^{2}}{R}$.

Từ đó suy ra công thức tính vận tốc dài (vận tốc tuyến tính): $v = \sqrt{\dfrac{F_{ht} \cdot R}{m_{e}}}$.

Với khối lượng của electron là $m_{e} = 9,1 \cdot 10^{- 31}$ kg.

Tần số góc $\omega$ (tốc độ góc) được tính theo hệ thức liên hệ với vận tốc dài: $\omega = \dfrac{v}{R}$.

Giải chi tiết

Vận tốc chuyển động của electron là:

$v = \sqrt{\dfrac{F_{ht}.R}{m_{e}}} = \sqrt{\dfrac{9,216.10^{- 8}.5.10^{- 11}}{9,1.10^{- 31}}} = \sqrt{5,0637.10^{12}} \approx 2,25.10^{6}$ m/s.

Tần số góc chuyển động của electron là:

$\left. \omega = \dfrac{v}{R} = \dfrac{2,25 \cdot 10^{6}}{5 \cdot 10^{- 11}} = 4,5.10^{16}\Rightarrow x = 4,5 \right.$

Đáp án cần điền là: 4,5

Quảng cáo

Group 2K9 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.