Đề bài
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.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
+ Sử dụng biểu thức tính lực điện: \(F = k{\dfrac{q_1q_2}{r^2}}\)
+ Sử dụng biểu thức tính lực hướng tâm: \( F_{ht}= mr{\omega}^2\)
Lời giải chi tiết
a) Lực hút của hạt nhân lên electron:
\(F = k{\dfrac{2e^2}{r^2}} = \dfrac{9.10^9.{2.1,6}^2.10^{ - 38}}{1,18^2.10^{ - 20}} \approx {33,1.10^{ - 9}}N\)
b) Lực điện đóng vai trò của lực hướng tâm.
\(\eqalign{
& F = mr{\omega ^2} = mr.{{4{\pi ^2}} \over {{T^2}}} \cr
& T = 2\pi \sqrt {{{mr} \over F}} = 2\pi \sqrt {{{{{9,1.10}^{ - 31}}{{.1,18.10}^{ - 10}}} \over {{{33,1.10}^{ - 9}}}}} \cr
& T \approx {3,55.10^{ - 16}}s \cr}\)
