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.

Hướng dẫn giải

a. Điện trường tại điểm M cách O 1 khoảng 5 cm là

\(E = \frac{{k\left| q \right|}}{{\varepsilon {r^2}}} = \frac{{{{9.10}^9}\left| {{{6.10}^{ - 9}}} \right|}}{{1.{{(0,05)}^2}}} = 21600(V/m)\)

b. Giả sử điện tích này đặt trong điện trường, chịu lực tác dụng 2.10-4N thì giá trị của điện trường là 50000 V/m.

\(E = \frac{F}{{\left| q \right|}} = \frac{{{{3.10}^{ - 4}}}}{{{{6.10}^{ - 9}}}} = 50000(V/m)\)

c. Đặt điện tích trong chất lỏng có hằng số điện môi e = 16. Điểm có cường độ điện trường 21600 cách điện tích 1,25 cm.

$E=\frac{k\left|q\right|}{\epsilon {(r\text{'})}^2}\iff \frac{{9.10}^9\left|{6.10}^{-9}\right|}{16.{(r\text{'})}^2}=21600\Rightarrow r\text{'}=\mathrm{0,0125}\left(m\right)=\mathrm{1,25}cm$

a. Cường độ điện trường tại điểm M cách Q 2 cm là 7,5.10-6 V/m

\(E = \frac{{k\left| Q \right|}}{{\varepsilon {r^2}}} = \frac{{{{9.10}^9}\left| {{{10}^{ - 6}}} \right|}}{{3.{{(0,02)}^2}}} = {75.10^5}(V/m)\)

b. Lực điện tác dụng lên điện tích Q là 7,5 (N)

\(F = \left| q \right|E = {10^{ - 6}}{.7,5.10^{ - 6}} = 7,5(N)\)

c. Cường độ điện trường tại M cách Q 2 cm nếu đặt Q trong không khí là 225.105 (V/m).\(E = \frac{{k\left| Q \right|}}{{\varepsilon {r^2}}} = \frac{{{{9.10}^9}\left| {{{10}^{ - 6}}} \right|}}{{1.{{(0,02)}^2}}} = {225.10^5}(V/m)\)

d. Cường độ điện trường tại N cách Q 4 cm là 5.105 V/m.

\({E_N} = \frac{{k\left| Q \right|}}{{\varepsilon {r^2}}} = \frac{{{{9.10}^9}\left| {{{10}^{ - 6}}} \right|}}{{3.{{(0,04)}^2}}} = {1875.10^3}(V/m)\)