Câu hỏi:

21/04/2023 37,086

Một phân tử DNA bao gồm hai nhánh xoắn kép được liên kết với nhau có chiều dài 0,459.10-6 m. Phần đuôi của phân tử có thể bị ion hoá mang điện tích âm q1 = -1,6.10-19 C, đầu còn lại mang điện tích dương q2 = 1,6.10-19 C. Phân tử xoắn ốc này hoạt động như một lò xo và bị nén 1% sau khi bị tích điện. Xác định “độ cứng k" của phân tử. Biết phân tử DNA trong nhân tế bào và môi trường xung quanh là nước; hằng số điện môi của nước là 81.

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: Giải SGK Vật lí 11 CTST Bài 11. Định luật Coulomb về tương tác tĩnh điện có đáp án !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Lực tương tác tĩnh điện của phân tử DNA:

$F = k \frac{|q_{1} q_{2}|}{ε r^{2}} = {9.10}^{9} . \frac{|(- {1,6.10}^{- 19}) {.1,6.10}^{- 19}|}{81. {({0,459.10}^{- 6})}^{2}} = {1,35.10}^{- 17} N$

Phân tử bị nén 1% sau khi bị tích điện tương đương như độ biến dạng của lò xo:

$Δ l = {0,459.10}^{- 6} .1 % = {4,59.10}^{- 9} m$

Lực tương tác tĩnh điện có độ lớn bằng với lực đàn hồi, nên:

Độ cứng của phân tử là: $k = \frac{F}{Δ l} = \frac{{1,35.10}^{- 17}}{{4,59.10}^{- 9}} = {2,9.10}^{- 9} N / m$

Hot: Học hè online Toán, Văn, Anh...lớp 1-12 tại Vietjack với hơn 1 triệu bài tập có đáp án. Học ngay

Sách thầy cô Vietjack biên soạn:

Xem thêm »

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Hai quả cầu A, B có kích thước nhỏ được đặt cách nhau một khoảng 12 cm trong chân không. Biết quả cầu A có điện tích –3,2.10-7 C và quả cầu B có điện tích 2,4.10-7 C.

a) Tính lực tương tác giữa hai quả cầu.

b) Cho hai quả cầu tiếp xúc với nhau, sau đó đặt cách nhau một khoảng như lúc đầu. Biết rằng, sau khi tiếp xúc, hai quả cầu có điện tích bằng nhau. Tính lực tương tác giữa hai quả cầu lúc này.

Xem đáp án

Lời giải

a) Lực tương tác giữa hai quả cầu:

$F = k \frac{|q_{1} q_{2}|}{r^{2}} = {9.10}^{9} \frac{|(- {3,2.10}^{- 7}) {.2,4.10}^{- 7}|}{{0,12}^{2}} = 0,048 N$

b) Khi cho hai quả cầu tiếp xúc với nhau, điện tích mỗi quả cầu sau khi được tách nhau ra là: $q_{1}^{'} = q_{2}^{'} = \frac{q_{1} + q_{2}}{2} = - {4.10}^{- 8} C$

Lực tương tác giữa hai quả cầu:

$F = k \frac{|q_{1}^{'} q_{2}^{'}|}{r^{2}} = {9.10}^{9} \frac{|{(- {4.10}^{- 8})}^{2}|}{{0,12}^{2}} = 0,001 N$

Câu 2

Tại 3 điểm A, B, C cố định trong chân không, đặt 3 điện tích điểm có giá trị lần lượt là q1 = 6.10-6 C, q2 = –6.10-6 C và q3 = 3.10-6 C. Biết AB = 3 cm, AC = 4 cm và BC = 5 cm. Tính độ lớn lực tác dụng lên điện tích điểm đặt tại C.

Xem đáp án

Lời giải

Dựa vào độ dài các đoạn thẳng ta thấy tam giác ABC là tam giác vuông tại A.

Tại 3 điểm A, B, C cố định trong chân không, đặt 3 điện tích điểm có giá trị lần lượt là q1 = 6.10-6 C, q2 = –6.10-6 C và q3 = 3.10-6 C. Biết AB = 3 cm, AC = 4 cm và BC = 5 cm. Tính độ lớn lực tác dụng lên điện tích điểm đặt tại C. (ảnh 1)

Độ lớn các lực tương tác tĩnh điện tác dụng lên điện tích điểm đặt tại C là:

$F_{13} = k \frac{|q_{1} q_{3}|}{A C^{2}} = {9.10}^{9} . \frac{|{6.10}^{- 6} {.3.10}^{- 6}|}{{0,04}^{2}} = 101,25 N$

$F_{23} = k \frac{|q_{2} q_{3}|}{B C^{2}} = {9.10}^{9} . \frac{|(- {6.10}^{- 6}) {.3.10}^{- 6}|}{{0,05}^{2}} = 64,8 N$

$\cos \hat{A C B} = \frac{A C}{B C} = \frac{4}{5} \Rightarrow \hat{A C B} = \arccos \frac{4}{5}$

Độ lớn lực tổng hợp: $F_{3}^{2} = F_{13}^{2} + F_{23}^{2} + 2 F_{13} . F_{23} . \cos (180^{0} - \hat{A C B})$

Thay số ta được: $F_{3} \approx 62,9 N$

Câu 3

Sau khi cọ xát thanh thuỷ tinh (trung hoà về điện) với mảnh lụa, thanh thuỷ tinh tích điện dương và có giá trị 13 nC. Hãy giải thích quá trình tích điện cho thanh thuỷ tinh và xác định số electron đã bị bứt ra khỏi thanh thuỷ tinh.

Xem đáp án

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 4

Giải thích hiện tượng bị điện giật trong các trường hợp:

a) Khi chạm tay vào nắm cửa kim loại trong thời tiết hanh khô (Hình 11.1).

b) Khi chạm tay vào vỏ kim loại của máy tính đang hoạt động.

Xem đáp án

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 5

Theo mô hình nguyên tử của nhà vật lí Ernest Rutherford (O-nít Rơ-dơ-pho) (1871 - 1937), nguyên tử gồm hạt nhân (tập trung hầu hết khối lượng của nguyên tử và có kích thước rất nhỏ so với bán kính nguyên tử) mang điện tích dương và các electron mang điện tích âm chuyển động trên các quỹ đạo tròn xung quanh hạt nhân.

Xét mô hình nguyên tử Rutherford cho nguyên tử hydrogen (Hình 11.6), em hãy cho biết lực giữ cho electron chuyển động tròn quanh hạt nhân là lực gì? Xác định phương, chiều của lực đó.

Xem đáp án

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 6

Các cặp lực ${\vec{F}}_{12}$ và ${\vec{F}}_{21}$ trong Hình 11.5 có phải là các cặp lực cân bằng không? Vì sao?

Xem đáp án

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Xem thêm các câu hỏi khác »

Tại 3 điểm A, B, C cố định trong chân không, đặt 3 điện tích điểm có giá trị lần lượt là q1 = 6.10-6 C, q2 = –6.10-6 C và q3 = 3.10-6 C. Biết AB = 3 cm, AC = 4 cm và BC = 5 cm. Tính độ lớn lực tác dụng lên điện tích điểm đặt tại C.

Sau khi cọ xát thanh thuỷ tinh (trung hoà về điện) với mảnh lụa, thanh thuỷ tinh tích điện dương và có giá trị 13 nC. Hãy giải thích quá trình tích điện cho thanh thuỷ tinh và xác định số electron đã bị bứt ra khỏi thanh thuỷ tinh.

Giải thích hiện tượng bị điện giật trong các trường hợp: a) Khi chạm tay vào nắm cửa kim loại trong thời tiết hanh khô (Hình 11.1). b) Khi chạm tay vào vỏ kim loại của máy tính đang hoạt động.

Các cặp lực F→12 và F→21 trong Hình 11.5 có phải là các cặp lực cân bằng không? Vì sao?

CHỌN BỘ SÁCH BẠN MUỐN XEM

Đăng ký

Đăng nhập

Quên mật khẩu

Giải thích hiện tượng bị điện giật trong các trường hợp:

a) Khi chạm tay vào nắm cửa kim loại trong thời tiết hanh khô (Hình 11.1).

b) Khi chạm tay vào vỏ kim loại của máy tính đang hoạt động.

Các cặp lực ${\vec{F}}_{12}$ và ${\vec{F}}_{21}$ trong Hình 11.5 có phải là các cặp lực cân bằng không? Vì sao?