Bài I.12 trang 17 Sách bài tập Vật Lí 11

Trang trước Trang sau

Bài I.12 trang 17 Sách bài tập Vật Lí 11: Cho rằng một trong hai electron của nguyên tử heli chuyển động tròn đều quanh hạt nhân, trên quỹ đạo có bán kính 1,18.10^-10 m.

a) Tính lực hút của hạt nhân lên electron này.

b) Tính chu kỳ quay của electron này quanh hạt nhân.

Cho điện tích của electron là -1,6.10^-19 C; khối lượng của electron là 9,1.10^-31kg.

Lời giải:

a) Hạt nhân trong nguyên tử heli có điện tích:

$q_{1} = |2 e|$

Một electron có điện tích: q₂ = e

Vậy lực hút của hạt nhân lên một electron là:

$F_{d} = \frac{k |q_{1} q_{2}|}{ε r^{2}} = \frac{k .2 e^{2}}{ε r^{2}} = \frac{{9.10}^{- 9} .2. {(1, {6.10}^{- 19})}^{2}}{1. {(1, {18.10}^{- 10})}^{2}} \approx 33, {1.10}^{- 9} N$

b) Công thức tính lực hướng tâm:

$F_{h t} = \frac{m v^{2}}{r} = m r ω^{2}$

Do electron chuyển động tròn đều quanh hạt nhân nên lực hút tĩnh điện đóng vai trò là lực hướng tâm:

$F_{d} = F_{h t} \Leftrightarrow F_{d} = m_{e} r ω^{2}$

$\Leftrightarrow ω = \sqrt{\frac{F_{d}}{m_{e} r}} = \sqrt{\frac{33, {1.10}^{- 9}}{9, {1.10}^{- 31} .1, {18.10}^{- 10}}} \approx 1, {76.10}^{16} r a d / s$

Chu kỳ quay của electron này quanh hạt nhân:

$T = \frac{2 π}{ω} = 3, {55.10}^{- 16} s$

Các bài giải sách bài tập Vật Lí 11 (SBT Vật Lí 11) khác:

Trang trước Trang sau

bai-tap-cuoi-chuong-1.jsp

Giải bài tập lớp 11 sách mới các môn học