tính lực hút tĩnh điện giữa hạt nhân trong nguyên tử heli với một electron trong lớp vỏ nguyên tử Cho rằng electron này nằm cách hạt nhân 2,94*10^-11m. Biết điện tích của electron -1,68*10^-19 C, hệ số tỉ lệ k = 9*10^9 Xem chi tiết... hiểu nguyên nhân của tình trạng công dân đi khiếu nại, tố cáo sẽ giúp cho chúng ta hiểu đúng toàn diện hơn về bản chất các vụ việc.Các vụ việc khiếu nại, tố cáo xảy ra có từ nhiều nguyên nhân ... nó đều xuất phát từ việc quyền, lợi ích của nhà nước, của tập thể, của cá nhân bị xâm hại. Nhìn một cách khách quan có khi cũng cho thấy một số văn bản của một số cơ quan đại diện cho nhà nước ... chủ của công dân, vừa là con đường đảm bảo sự công bằng xã hội. Do vậy, việc giải quyết khiếu nại, tố cáo của công dân kịp thời, đúng đắn thể hiện bản chất của chế độ xã hội dân chủ của nhân... Hạt nhân nguyên tử là cấu trúc vật chất đậm đặc chiếm khối lượng chủ yếu (gần như là toàn bộ) của nguyên tử. Về cơ bản, theo các hiểu biết hiện nay thì hạt nhân nguyên tử có kích thước nằm trong vùng giới hạn bởi bán kính cỡ 10−15 m, được cấu tạo từ hai thành phần sau: Với giải bài 1.6 trang 4 Sách bài tập Vật lí 11 được biên soạn lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh biết cách làm bài tập môn Lí 11. Mời các bạn đón xem: 1 3578 lượt xemTrang trước Chia sẻ Trang sau Giải SBT Lí 11 Bài 1. Điện tích. Định luật Culong Bài 1.6 trang 4 Sách bài tập Vật lí 11: a) Tính lực hút tĩnh điện giữa hạt nhân trong nguyên tử heli với một êlectron trong lớp vỏ nguyên tử. Cho rằng êlectron này nằm cách hạt nhân 2,94.10-11 m. b) Nếu êlectron này chuyển động tròn đều quanh hạt nhân với bán kính quỹ đạo như đã cho ở trên thì tốc độ góc của nó sẽ là bao nhiêu? c) So sánh lực hút tĩnh điện với lực hấp dẫn giữa hạt nhân và êlectron. Quảng cáo Điện tích của êlectron: -1,6.10-19C. Khối lượng của êlectron: 9,1.10-31kg. Khối lượng của hạt nhân heli 6,65.10-27kg. Hằng số hấp dẫn 6,67.10-11 m3/kg.s2. Lời giải a) Hạt nhân trong nguyên tử heli có hai proton. Vì mỗi proton mang một điện tích p = 1,6.10-19C = e nên hạt nhân trong nguyên tử Heli mang một điện tích là: Hạt nhân nguyên tử Heli có 2 proton => Điện tích của hạt nhân nguyên tử Heli là \(p = 2{p_0} = 2.1,{6.10^{ - 19}} = 3,{2.10^{ - 19}}C\) + Electron là điện tích âm \(e = - 1,{6.10^{ - 19}}C\) a) Lực hút tĩnh điện giữa hạt nhân trong nguyên tử Heli với một electron trong lớp vỏ nguyên tử: \(F = k\dfrac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{r^2}}} = k\dfrac{{\left| {q.e} \right|}}{{{r^2}}} \\= {9.10^9}\dfrac{{\left| {3,{{2.10}^{ - 19}}.\left( { - 1,{{6.10}^{ - 19}}} \right)} \right|}}{{{{\left( {2,{{94.10}^{ - 11}}} \right)}^2}}} \\= 5,{33.10^{ - 7}}N\) b) Electron khi chuyển động xung quanh hạt nhân thì khi đó lực hút tĩnh điện đóng vai trò là lực hướng tâm Ta có: \(F = {F_{ht}} = m{a_{ht}} = m{\omega ^2}r\) Ta suy ra tốc độ góc của electron là: \(\omega = \sqrt {\dfrac{F}{{mr}}} \\= \sqrt {\dfrac{{5,{{33.10}^{ - 11}}}}{{9,{{1.10}^{ - 31}}.2,{{94.10}^{ - 11}}}}} \\= 1,{41.10^{17}}\left( {rad/s} \right)\) c) Lực hấp dẫn giữa hạt nhân và electron là: \({F_{hd}} = G\dfrac{{{m_{hn}}.{m_e}}}{{{r^2}}} \\= 6,{67.10^{11}}.\dfrac{{6,{{65.10}^{ - 27}}.9,{{1.10}^{ - 31}}}}{{{{\left( {2,{{94.10}^{ - 11}}} \right)}^2}}} \\= 4,{67.10^{ - 24}}N\) Ta có: \(\dfrac{F}{{{F_{hd}}}} = \dfrac{{5,{{33.10}^{ - 7}}}}{{4,{{67.10}^{ - 24}}}} = 1,{14.10^{17}}\) Biết điện tích của electron là -1,6.10-19C. Khối lượng của electron là 9,1.10-31kg. Giả sử trong nguyên tử heli, electron chuyển động tròn đều quanh hạt nhân với bán kính quỹ đạo 29,4 pm thì tốc độ góc của electron sẽ là bao nhiêu ? a) Tính lực hút tĩnh điện giữa hạt nhân trong nguyên tử heli với một êlectron trong lớp vỏ nguyên tử. Cho rằng êlectron này nằm cách hạt nhân 2,94.10-11 m. b) Nếu êlectron này chuyển động tròn đều quanh hạt nhân với bán kính quỹ đạo như đã cho ở trên thì tốc độ góc của nó sẽ là bao nhiêu ? c) So sánh lực hút tĩnh điện với lực hấp dẫn giữa hạt nhân và êlectron. Điện tích của êlectron : -1,6.10-19C. Khối lượng của êlectron : 9,1.10-31kg. Khối lượng của hạt nhân heli 6,65.10-27kg. Hằng số hấp dẫn \(6,{67.10^{ - 11}}\) m3/kg.s2. + Sử dụng biểu thức định luật Cu-long: \(F=\dfrac{kq_1q_2}{r^2}\) + Sử dụng biểu thức tính lực hướng tâm: \({F_{ht}} = m{a_{ht}} = m{\omega ^2}r\) + Sử dụng biểu thức tính lực hấp dẫn: \({F_{hd}} = G\dfrac{{{m_1}.{m_2}}}{{{r^2}}}\) Lời giải chi tiết Ta có: + Hạt nhân là proton có điện tích dương \({p_0} = 1,{6.10^{ - 19}}C\) Hạt nhân nguyên tử Heli có 2 proton => Điện tích của hạt nhân nguyên tử Heli là \(p = 2{p_0} = 2.1,{6.10^{ - 19}} = 3,{2.10^{ - 19}}C\) + Electron là điện tích âm \(e = - 1,{6.10^{ - 19}}C\) a) Lực hút tĩnh điện giữa hạt nhân trong nguyên tử Heli với một electron trong lớp vỏ nguyên tử: \(F = k\dfrac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{r^2}}} = k\dfrac{{\left| {q.e} \right|}}{{{r^2}}} \\= {9.10^9}\dfrac{{\left| {3,{{2.10}^{ - 19}}.\left( { - 1,{{6.10}^{ - 19}}} \right)} \right|}}{{{{\left( {2,{{94.10}^{ - 11}}} \right)}^2}}} \\= 5,{33.10^{ - 7}}N\) b) Electron khi chuyển động xung quanh hạt nhân thì khi đó lực hút tĩnh điện đóng vai trò là lực hướng tâm Ta có: \(F = {F_{ht}} = m{a_{ht}} = m{\omega ^2}r\) Ta suy ra tốc độ góc của electron là: \(\omega = \sqrt {\dfrac{F}{{mr}}} \\= \sqrt {\dfrac{{5,{{33.10}^{ - 11}}}}{{9,{{1.10}^{ - 31}}.2,{{94.10}^{ - 11}}}}} \\= 1,{41.10^{17}}\left( {rad/s} \right)\) c) Lực hấp dẫn giữa hạt nhân và electron là: \({F_{hd}} = G\dfrac{{{m_{hn}}.{m_e}}}{{{r^2}}} \\= 6,{67.10^{-11}}.\dfrac{{6,{{65.10}^{ - 27}}.9,{{1.10}^{ - 31}}}}{{{{\left( {2,{{94.10}^{ - 11}}} \right)}^2}}} \\= 4,{67.10^{ - 46}}N\) Ta có: \(\dfrac{F}{{{F_{hd}}}} = \dfrac{{5,{{33.10}^{ - 7}}}}{{4,{{67.10}^{ - 46}}}} = 1,{14.10^{39}}\) |
