Câu hỏi:

05/09/2025 17 Lưu

Một proton cô lập được đặt cố định trên một bề mặt nằm ngang. Một proton khác phải được đặt ở đâu so với proton đầu tiên để lực điện cân bằng trọng lượng của nó?

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Trọng lượng của proton: \[P = mg = {1,67.10^{ - 27}}.9,8 = {1,64.10^{ - 26}}\,N\]

Lực điện của hai proton tương tác với nhau: \[F = {9.10^9}\frac{{{{\left( {{{1,6.10}^{ - 19}}} \right)}^2}}}{{{r^2}}}\]

Để proton đặt vào có lực điện cân bằng với trọng lượng của nó:

\[P = F \Leftrightarrow {1,64.10^{ - 26}} = {9.10^9}\frac{{{{\left( {{{1,6.10}^{ - 19}}} \right)}^2}}}{{{r^2}}} \Rightarrow r = 0,12\,m\]

Vậy proton đặt vào cần đặt cách proton đầu tiên 0,12 m phía trên theo phương thẳng đứng.

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Người ta làm thí nghiệm, cho những giọt dầu nhỏ mang điện tích âm với độ lớn điện tích khác nhau rơi trong điện trường (đặt trong chân không). Biết cường độ điện trường có độ lớn 5,92.104 N/C và có hướng thẳng đứng xuống dưới.

a) Xét một giọt dầu lơ lửng trong vùng có điện trường (lực điện tác dụng lên giọt dầu cân bằng với lực hấp dẫn của Trái Đất tác dụng lên nó). Biết khối lượng của giọt dầu là 2,93.10-15 kg, tìm điện tích của giọt dầu.

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

b) Một giọt dầu khác có cùng khối lượng nhưng rơi với tốc độ ban đầu bằng không và trong 0,250 s rơi được 10,3 cm. Tìm điện tích của giọt dầu này. Lấy \[g = 9,80{\rm{ }}m/{s^2}\]

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Lời giải

a) Ta có \[\overrightarrow F  = \overrightarrow P  + \overrightarrow {{F_d}} \]. Chọn trục toạ độ có phương thẳng đứng chiều dương hướng lên ta được\(ma =  - mg + Eq\) (giọt dầu lơ lửng nên a = 0).

Khi đó: \(q = \frac{{mg}}{E} = \frac{{\left( {{{2,93.10}^{ - 15}}\;{\rm{kg}}} \right)\left( {9,80\;{\rm{m/}}{{\rm{s}}^{\rm{2}}}} \right)}}{{{{5,92.10}^4}\;{\rm{N/C}}}} = {4,85.10^{ - 19}}{\rm{C}}\)

Do điện tích âm nên khi đó chọn \[q =  - {4,85.10^{ - 19}}C\]

b) \(\Delta y = \frac{1}{2}a{t^2} + {v_0}t\)

\(0,103\;{\rm{m}} = \frac{1}{2}a{(0,250\;{\rm{s}})^2} \Rightarrow a =  - 3,30\;{\rm{m/}}{{\rm{s}}^{\rm{2}}}\)

\(q = \frac{{m(a + g)}}{E} = \frac{{\left( {{{2,93.10}^{ - 15}}\;{\rm{kg}}} \right)\left( { - 3,30\;{\rm{m/}}{{\rm{s}}^{\rm{2}}} + 9,80\;{\rm{m/}}{{\rm{s}}^{\rm{2}}}} \right)}}{{ - {{5,92.10}^4}\;{\rm{N/C}}}}\)

\(q =  - {3,22.10^{ - 19}}{\rm{C}}\)

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

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

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

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

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

A. 5000 V/m.                 

B. 1250 V/m.                  

C. 2500 V/m.                  

D. 1000 V/m.

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

A. gia tốc của chuyển động.

B. thành phần vận tốc theo phương vuông góc với đường sức điện.

C. thành phần vận tốc theo phương song song với đường sức điện.

D. quỹ đạo của chuyển động.

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