Công thức Tính tốc độ của e ở trạng thái dừng
|
Câu hỏiNhận biết
Tốc độ của electron trong nguyên tử hidro khi nguyên tử tồn tại ở trạng thái dừng M là
A. B. C. D.
Tải trọn bộ tài liệu tự học tại đây
Trang đã được tối ưu để hiển thị nhanh cho thiết bị di động. Để xem nội dung đầy đủ hơn, vui lòng click vào đây.
Fht=Fđiện⇒mvn2rn=ke2r2 ⇒vn=ekrnm Công thức tính vận tốc của electron ở trạng thái dừng thứ n. Vật Lý 12. Hướng dẫn chi tiết và bài tập vận dụng. Phát biểu: Khi electron chuyển động trên quỹ đạo n, lực hút tĩnh điện đóng vai trò là lực hướng tâm. Chú thích: m=me=9,1.10-31kg vn: vận tốc của e ở trạng thái dừng n (m/s) rn: bán kính quỹ đạo dừng (m) k=9.109Nm2/C2 e=-1,6.10-19 C Fht=Fđiện⇒mvn2rn=ke2r2 ⇒vn=ekrnm Phát biểu: Khi electron chuyển động trên quỹ đạo n, lực hút tĩnh điện đóng vai trò là lực hướng tâm. Chú thích: m=me=9,1.10-31kg vn: vận tốc của e ở trạng thái dừng n (m/s) rn: bán kính quỹ đạo dừng (m) k=9.109Nm2/C2 e=-1,6.10-19 C
- Khi electron chuyển động trên quỹ đạo dừng thứ n, ta có: \({v_n} = \frac{{2,{{2.10}^6}}}{n}(m/s)\) - Từ đó ta có mối liên hệ giữa vận tốc và bán kính quỹ đạo dừng của electron: \(\frac{{{v_1}}}{{{v_2}}} = \sqrt {\frac{{r{n_1}^2}}{{r{n_2}^2}}} = \frac{{{n_1}}}{{{n_2}}}\) - Tần số vòng của electron ở quỹ đạo dừng thứ n: \(v = \omega {r_n} = 2\pi f{r_n}\) - Lực tương tác Cu-lông giữa electron và hạt nhân chính là lực hướng tâm: \(F = \frac{{k{e^2}}}{{{r_n}^2}}\) Ví dụ 1: Một đám nguyên tử hiđrô đang ở trạng thái cơ bản, electron chuyển động trên quĩ đạo K với tốc độ góc là ω. Khi chiếu bức xạ thích hợp vào đám nguyên tử này thì electron nhảy lên quĩ đạo M. Tốc độ góc của electron trên quĩ đạo M là: Giải Ta có: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}} {\omega = \frac{v}{{{r_n}}}}\\ {v = \sqrt {\frac{{k.{e^2}}}{{m.{r_n}}}} }\\ {{r_0} = {r_0}.{n^2}} \end{array}} \right. \Rightarrow \begin{array}{*{20}{c}} {{n_k} = 1}\\ {{n_M} = 3} \end{array} \to {\omega _M} = \frac{\omega }{{27}}\) Ví dụ 2: Theo thuyết Bo, bán kính quỹ đạo thứ nhất của electron trong nguyên tử hidro là r0=5,3.1011m, cho hằng số điện k=9.109 ? Hãy xác định tốc độ góc của electron chuyển động tròn đều quanh hạt nhân trên quỹ đạo này: A. 6,8.1016rad/s B. 2,4.1016rad/s C. 4,6.1016rad/s D. 4,1.1016rad/s Giải  Chọn D Câu 1. Trong hiện tượng quang điện ngoài, hai electron quang điện cùng bay vào một từ trường đều có các đường sức từ có phương vuông góc với vận tốc của chúng và tỉ số vận tốc của chúng là 2/3. Biết trong từ trường hai electron này chuyển động theo hai quỹ đạo tròn khác nhau. Tỉ số bán kính của hai quỹ đạo tương ứng là A. 2/3. B. 3/2. C. 1/2 D. 2. Câu 2. Theo mẫu nguyên tử Bo, trong nguyên tử hiđrô, chuyển động của êlectron quanh hạt nhân là chuyển động tròn đều. Tỉ số giữa tốc độ của êlectron trên quỹ đạo K và tốc độ của êlectron trên quỹ đạo M bằng A. 9. B. 2. C. 3. D. 4. Câu 3. Bán kính quỹ đạo dừng của electron trong nguyên tử Hiđrô được tính theo công thức rn = n2.r0 với r0= 5, 3.10-11 m . Thời gian sống của nguyên tử Hiđrô ở trạng thái kích thích thứ nhất là t =10-8 s . Số vòng quay mà electron của nguyên tử Hiđrô thực hiện được trong thời gian trên là A. 8, 2.106 vòng quay. B. 4, 2.107 vòng quay. C. 1, 65.107 vòng quay. D. 3, 2.105 vòng quay. Câu 4. Lực tương tác Cu-lông giữa êlectron và hạt nhân của nguyên tử hiđrô khi nguyên tử này ở quỹ đạo dừng L là F. Khi nguyên tử này chuyển lên quỹ đạo N thì lực tương tác giữa êlectron và hạt nhân là: A. F/16. B. F/4. C. F/144. D. F/2. ----Hết--- Trên đây là toàn bộ nội dung tài liệu Tính vận tốc, vận tốc góc hoặc tần số của electron ở trạng thái dừng n môn Vật Lý 12 năm 2021. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang hoc247.net để tải tài liệu về máy tính. Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập. |
