Tính lực hút tĩnh điện giữa hạt nhân trong nguyên tử heli với một electron trong lớp vỏ nguyên tử

a) Tính lực hút tĩnh năng lượng điện giữa phân tử nhân vào nguyên tử heli với cùng một êlectron vào lớp vỏ nguyên tử. Cho rằng êlectron này nằm bí quyết hạt nhân 2,94.10-11 m.

Bạn đang xem: Tính lực hút tĩnh điện giữa hạt nhân trong nguyên tử heli với một electron trong lớp vỏ nguyên tử

b) nếu êlectron này chuyển động tròn những quanh phân tử nhân với nửa đường kính quỹ đạo như đã mang đến ở bên trên thì vận tốc góc của chính nó sẽ là từng nào ?

c) đối chiếu lực hút tĩnh năng lượng điện với lực cuốn hút giữa phân tử nhân cùng êlectron.

Xem thêm: Đăng Ký Gói Cước D30 Của Viettel 30K Có 2,5Gb Data 4G Tốc Độ Cao/ 30 Ngày

Điện tích của êlectron : -1,6.10-19C. Cân nặng của êlectron : 9,1.10-31kg.

Khối lượng của phân tử nhân heli 6,65.10-27kg. Hằng số cuốn hút 6,67.1011 m3/kg.s2.


Phương pháp giải - Xem đưa ra tiết

*


+ thực hiện biểu thức định luật pháp Cu-long: (F=dfrackq_1q_2r^2)

+ thực hiện 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 bỏ ra tiết

Ta có:

+ phân tử nhân là proton có điện tích dương (p_0 = 1,6.10^ - 19C)

Hạt nhân nguyên tử Heli tất cả 2 proton => Điện tích của phân tử 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 hạt nhân vào nguyên tử Heli với 1 electron trong lớp vỏ nguyên tử:

(F = kdfracr^2 = kdfracr^2 \= 9.10^9dfracleftleft( 2,94.10^ - 11 ight)^2 \= 5,33.10^ - 7N)

b) Electron khi vận động xung quanh phân tử nhân thì khi ấy lực hút tĩnh điện đóng vai trò là lực phía tâm

Ta có: (F = F_ht = ma_ht = momega ^2r)

Ta suy ra vận tốc 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 thu hút giữa hạt nhân cùng 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^ - 24N)

Ta có: (dfracFF_hd = dfrac5,33.10^ - 74,67.10^ - 24 = 1,14.10^17)

Suy ra lực hút tĩnh năng lượng điện gấp (1,14.10^17) lần lực lôi cuốn giữa phân tử nhân với electron