Một phân tử ADN bao gồm hai nhánh xoắn kép được liên kết với nhau có chiều dài \[0,{459.10^{ - 6}}{\rm{\;m}}\]. Phần đuôi của phân tử có thể bị ion hoá mang điện tích âm ${q_1} = - 1,{6.10^{ - 19}}{\rm{ C}}$, đầu còn lại mang điện tích dương \[{q_2}\; = {\rm{ }}1,{6.10^{ - 19}}\;{\rm{C}}\]. Phân tử xoắn ốc này hoạt động như một lò xo và bị nén 1% sau khi bị tích điện. Biết phân tử ADN trong nhân tế bào và môi trường xung quanh là nước; hằng số điện môi của nước là 81. Tính “độ cứng k” của phân tử (theo đơn vị nN/m và làm tròn đến chữ số thập phân thứ hai sau dấu phẩy).

Đáp án:

Câu hỏi trong đề: 12 câu trắc nghiệm Vật lí 11 Kết nối tri thức Bài 16: Lực tương tác giữa hai điện tích (Đúng sai - Trả lời ngắn) có đáp án !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Đáp án:

Hướng dẫn giải

Lực tương tác tĩnh điện của phân tử DNA \[F = k\frac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{\varepsilon {r^2}}} = {9.10^9}.\frac{{{{(1,{{6.10}^{ - 19}})}^2}}}{{81.{{\left( {0,{{459.10}^{ - 6}}} \right)}^2}}} = 1,{35.10^{ - 17}}{\rm{ N}}\]

Độ cứng của phân tử là $k = \frac{{{F_{dh}}}}{{\Delta l}} = \frac{F}{{1\% l}} = \frac{{1,{{35.10}^{ - 17}}}}{{1\% .0,{{459.10}^{ - 6}}}} \approx 2,{94.10^{ - 9}}{\rm{ N/m}}$

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 nhỏ được tích điện như nhau và treo cạnh nhau bằng 2 sợi dây mảnh ở trong không khí, mỗi quả có khối lượng 1,5 g. Ở trạng thái cân bằng, hai quả cầu cách nhau 2,6 cm và dây treo tạo với phương thẳng đứng góc 20^o. Lấy $g = 9,8{\rm{ m/}}{{\rm{s}}^{\rm{2}}}.$

Phát biểu

Đúng

Sai

a

Không thể kết luận hai quả cầu mang điện tích dương hay điện tích âm.

b

Đối với quả cầu A, trọng lực trực đối với hợp lực của lực điện và lực căng dây

c

Lực điện tương tác giữa hai quả cầu có độ lớn khoảng 5,35 mN.

d

Độ lớn điện tích của hai quả cầu nhỏ hơn 2 ${\rm{\mu C}}$.

Xem đáp án

Lời giải

	Phát biểu	Đúng	Sai
a	Không thể kết luận hai quả cầu mang điện tích dương hay điện tích âm.	Đ
b	Đối với quả cầu A, trọng lực trực đối với hợp lực của lực điện và lực căng dây		S
c	Lực điện tương tác giữa hai quả cầu có độ lớn khoảng 5,35 mN.	Đ
d	Độ lớn điện tích của hai quả cầu nhỏ hơn 2 ${\rm{\mu C}}$.	Đ

Hướng dẫn giải

Hai quả cầu nhỏ được tích điện như nhau và treo cạnh nhau bằng 2 sợi dây mảnh ở trong không khí (ảnh 1)

a. Chỉ có thể hai quả cầu được tích điện cùng loại $\left( {{q_A}{q_B} > 0} \right)$, không thể kết luận cụ thể hai quả cầu mang điện tích dương hay điện tích âm.

b. Đối với quả cầu A, lực tổng hợp của lực điện và trọng lực $\left( {\overrightarrow {{F_d}} + \vec P} \right)$ và lực căng dây $\vec T$ là hai lực cân bằng.

c. $F_{d} = P \tan α = m g \tan α = 0, 0015.9, 8. \tan 20^{°} \approx 5, {35.10}^{- 3} N$

d. ${F_d} = k\frac{{{q^2}}}{{{r^2}}} \Rightarrow \left| q \right| = r\sqrt {\frac{{{F_d}}}{k}} = 0,026\sqrt {\frac{{5,{{35.10}^{ - 3}}}}{{{{9.10}^9}}}} \approx {2.10^{ - 8}}{\rm{ C}} = 0,02{\rm{ \mu C}}$

Câu 2

Cấu trúc nguyên tử helium gồm hạt nhân (hai proton và hai neutron) với hai electron nằm ở lớp vỏ. Biết khoảng cách từ electron đến hạt nhân của nguyên tử helium là $2,{94.10^{ - 11}}{\rm{ m}}$, điện tích của electron và proton lần lượt là ${q_e} = - 1,{6.10^{ - 19}}{\rm{ C; }}{q_p} = 1,{6.10^{ - 19}}{\rm{ C}}$, khối lượng của electron là $9,{1.10^{ - 31}}{\rm{ kg}}$.

Phát biểu

Đúng

Sai

a

Hạt nhân của nguyên tử helium trung hoà về điện.

b

Lực hút giữa proton và electron giúp electron chuyển động xung quanh hạt nhân.

c

Lực điện tương tác giữa hạt nhân nguyên tử helium với một electron nằm trong lớp vỏ có độ lớn khoảng 0,53 ${\rm{\mu N}}$.

d

Nếu coi electron chuyển động tròn đều quanh hạt nhân dưới tác dụng của lực điện thì tốc độ góc của electron là 4,14.10⁶ rad/s.

Xem đáp án

Lời giải

	Phát biểu	Đúng	Sai
a	Hạt nhân của nguyên tử helium trung hoà về điện.		S
b	Lực hút giữa proton và electron giúp electron chuyển động xung quanh hạt nhân.	Đ
c	Lực điện tương tác giữa hạt nhân nguyên tử helium với một electron nằm trong lớp vỏ có độ lớn khoảng 0,53 ${\rm{\mu N}}$.	Đ
d	Nếu coi electron chuyển động tròn đều quanh hạt nhân dưới tác dụng của lực điện thì tốc độ góc của electron là 4,14.10⁶ rad/s.		S

Hướng dẫn giải

c. $F = k\frac{{\left| {2{q_p}{q_e}} \right|}}{{{r^2}}} = {9.10^9}.\frac{{\left| {2.1,{{6.10}^{ - 31}}.\left( { - 1,{{6.10}^{ - 31}}} \right)} \right|}}{{{{\left( {2,{{94.10}^{ - 11}}} \right)}^2}}} \approx 5,{3.10^{ - 7}}{\rm{ N}} \approx {\rm{0,53 \mu N}}$

d. Do electron chuyển động tròn đều quanh hạt nhân nên lực điện đóng vai trò là lực hướng tâm.

${F_{ht}} = F \Rightarrow m{\omega ^2}r = F \Rightarrow \omega = \sqrt {\frac{F}{{mr}}} = \sqrt {\frac{{5,{{33.10}^{ - 7}}}}{{9,{{1.10}^{ - 31}}.2,{{94.10}^{ - 11}}}}} \approx 1,{41.10^{17}}{\rm{ rad/s}}$

Câu 3