Giải bài 1.6 sách bài tập vật lý 11
a) Tính lực hút tĩnh điện giữa phân tử nhân vào nguyên tử heli với cùng 1 êlectron trong lớp vỏ nguyên tử. Nhận định rằng êlectron này nằm phương pháp hạt nhân 2,94.10-11 m.
Bạn đang xem: Giải bài 1.6 sách bài tập vật lý 11
b) trường hợp êlectron này hoạt động tròn gần như quanh phân tử nhân với bán kính quỹ đạo như đã mang lại ở bên trên thì vận tốc góc của chính nó sẽ là bao nhiêu ?
c) so sánh lực hút tĩnh năng lượng điện với lực lôi kéo giữa hạt nhân với êlectron.
Xem thêm: Bàn Tay Nhân Ái 3 Healing Hands Iii (2005), Bàn Tay Nhân Ái 3
Điện tích của êlectron : -1,6.10-19C. Khối lượng của êlectron : 9,1.10-31kg.
Khối lượng của phân tử nhân heli 6,65.10-27kg. Hằng số lôi kéo (6,67.10^ - 11) m3/kg.s2.
Phương pháp giải - Xem đưa ra tiết
+ áp dụng biểu thức định phép tắc Cu-long: (F=dfrackq_1q_2r^2)
+ sử dụng biểu thức tính lực phía tâm: (F_ht = ma_ht = momega ^2r)
+ Sử dụng biểu thức tính lực hấp dẫn: (F_hd = Gdfracm_1.m_2r^2)
Lời giải chi tiết
Ta có:
+ phân tử nhân là proton bao gồm điện tích dương (p_0 = 1,6.10^ - 19C)
Hạt nhân nguyên tử Heli gồm 2 proton => Điện tích của hạt nhân nguyên tử Heli là (p = 2p_0 = 2.1,6.10^ - 19 = 3,2.10^ - 19C)
+ Electron là điện tích âm (e = - 1,6.10^ - 19C)
a) Lực hút tĩnh điện giữa phân tử nhân vào nguyên tử Heli với một electron vào lớp vỏ nguyên tử:
(F = kdfrac q_1q_2 ightr^2 = kdfracleftr^2 \= 9.10^9dfrac 3,2.10^ - 19.left( - 1,6.10^ - 19 ight) ightleft( 2,94.10^ - 11 ight)^2 \= 5,33.10^ - 7N)
b) Electron khi chuyển động xung quanh phân tử nhân thì lúc ấy lực hút tĩnh điện đóng mục đích là lực hướng tâm
Ta có: (F = F_ht = ma_ht = momega ^2r)
Ta suy ra tốc độ góc của electron là:
(omega = sqrt dfracFmr \= sqrt dfrac5,33.10^ - 119,1.10^ - 31.2,94.10^ - 11 \= 1,41.10^17left( rad/s ight))
c) Lực lôi cuốn giữa phân tử nhân với electron là:
(F_hd = Gdfracm_hn.m_er^2 \= 6,67.10^-11.dfrac6,65.10^ - 27.9,1.10^ - 31left( 2,94.10^ - 11 ight)^2 \= 4,67.10^ - 46N)
Ta có: (dfracFF_hd = dfrac5,33.10^ - 74,67.10^ - 46 = 1,14.10^39)
Suy ra lực hút tĩnh năng lượng điện gấp (1,14.10^39) lần lực lôi kéo giữa phân tử nhân và electron
