Xét 1 nguyên tử hiđrô theo mẫu nguyên tử Bo

Câu hỏi :

Xét nguyên tử hiđrô theo mẫu nguyên tử Bo. Lấy \({r_0} = {5,3.10^{ - 11}}m;{m_e} = {9,1.10^{ - 31}}kg;k = {9.10^9}N{m^2}/{C^2};e = {1,6.10^{ - 19}}C\). Khi chuyển động trên quỹ đạo dừng , quãng đường mà êlectron đi được trong thời gian \({10^{ - 8}}\)s là

A. 12,6 mm.

B. 72,9 mm. 

C. 1,26 mm.  

D. 7,29 mm.

* Đáp án

D

* Hướng dẫn giải

Khi chuyển động trên các quỹ đạo dừng thì lực tĩnh điện đóng vai trò là lực hướng tâm.

  •  \(F = m{a_{ht}} \Rightarrow k\frac{{{q^2}}}{{r_n^2}} = m{\omega ^2}{r_n} \Rightarrow \omega  = \sqrt {\frac{k}{{mr_n^3}}} q\)
  • quỹ đạo M ứng với  n=3

\(\begin{array}{l}
\omega  = \sqrt {\frac{{{{9.10}^9}}}{{{{0,91.10}^{ - 31}}.{{\left( {{3^2}{{.5,3.10}^{ - 11}}} \right)}^3}}}} {1,6.10^{ - 19}} = {1,53.10^{15}}(rad/s)\\
 \Rightarrow {T_M} = {4,1.10^{ - 15}}s
\end{array}\)

Chu vi của quỹ đạo M là \(s = 2\pi {r_M} = 2\pi {.3^2}{.5,3.10^{ - 11}} = {3.10^{ - 9}}\)m.

Ta để ý rằng khoảng thời gian ∆t=10-8s gần bằng 2439024,39T → S=7,3mm.

Copyright © 2021 HOCTAP247