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

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 2

Hai điện tích điểm \[{q_1} = 15{\rm{ \mu C, }}{q_2} = - 6{\rm{ \mu C}}\] đặt cách nhau 0,2 m trong không khí. Phải đặt một điện tích \({q_3}\) ở vị trí cách \({q_1}\) bao nhiêu mét để lực điện do \({q_1}\), \({q_2}\) tác dụng lên điện tích này bằng 0 (làm tròn đến chữ số thập phân thứ hai sau dấu phẩy)?

Đáp án:

Xem đáp án

Lời giải

Đáp án:

Hướng dẫn giải

Gọi A, B, C lần lượt là vị trí đặt \({q_1}\), \({q_2}\), \({q_3}\)

Điều kiện lực điện tác dụng lên điện tích \({q_3}\) bằng 0 là lực tổng hợp phải cân bằng.

\[\overrightarrow {{F_3}} = \overrightarrow {{F_{13}}} + \overrightarrow {{F_{23}}} = \vec 0 \Rightarrow \overrightarrow {{F_{13}}} = - \overrightarrow {{F_{23}}} \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{F_{13}} \uparrow \downarrow {F_{23}}\\{F_{13}} = {F_{23}}\end{array} \right.\]

Vì \[{F_{13}} \uparrow \downarrow {F_{23}}\] nên điểm C nằm trên đường thẳng AB và \({q_1}\), \({q_2}\) trái dấu nên điểm C nằm ngoài khoảng AB

\( \Rightarrow \left| {{\rm{AC}} - {\rm{BC}}} \right| = {\rm{AB}} = 0,2{\rm{ m}}\) (1)

Mà \[{F_{13}} = {F_{23}} \Rightarrow k\frac{{\left| {{q_1}{q_3}} \right|}}{{{\rm{A}}{{\rm{C}}^2}}} = k\frac{{\left| {{q_2}{q_3}} \right|}}{{{\rm{B}}{{\rm{C}}^2}}} \Rightarrow \frac{{\left| {{q_1}} \right|}}{{{\rm{A}}{{\rm{C}}^2}}} = \frac{{\left| {{q_2}} \right|}}{{{\rm{B}}{{\rm{C}}^2}}} \Rightarrow \frac{{{\rm{BC}}}}{{{\rm{AC}}}} = \sqrt {\frac{{\left| {{q_2}} \right|}}{{\left| {{q_1}} \right|}}} = \frac{{\sqrt {10} }}{5}\] (2)

(1) (2)\[ \Rightarrow {\rm{AC}} \approx 0,54{\rm{ m}}\]

Câu 3