khoahoc.vietjack.com

Câu hỏi:

24/09/2025 11,406 Lưu

Nguyên tử hydrogen có cấu tạo gồm hạt nhân là một proton có điện tích là $e = 1{,}6 \times 10^{-19}$ C, lớp vỏ là một electron có điện tích là $-e$. Coi electron trong nguyên tử hydrogen chuyển động tròn đều xung quanh hạt nhân với bán kính quỹ đạo là $r = 5{,}3 \times 10^{-11}$ m và vận tốc là $\vec{v}$ như hình vẽ. Khối lượng của electron là $m_e = 9{,}1 \times 10^{-31}$ kg.

Nguyên tử hydrogen có cấu tạo gồm hạt nhân là một proton có điện tích là $e = 1{,}6 \times 10^{-19}$ C, lớp vỏ là một electron có điện tích là $-e$. (ảnh 1)

a) Lực điện mà hạt nhân của nguyên tử hydrogen tác dụng lên electron là lực hút và có độ lớn $F = 8{,}2 \times 10^{-8}$ N.

b) Tốc độ chuyển động của electron là $v = 2{,}2 \times 10^6$ m/s.

c) Sự chuyển động của electron quanh hạt nhân tạo nên một dòng điện tròn có cường độ $I = 1$ A.

d) Cảm ứng từ do dòng điện tròn nói trên gây ra tại hạt nhân của nguyên tử hydrogen có chiều như hình vẽ và có độ lớn $B = 4{,}0$ T.

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

 

Nội dung

Đúng

Sai

a

Lực điện mà hạt nhân của nguyên tử hydrogen tác dụng lên electron là lực hút và có độ lớn
\[
F = 8{,}2 \times 10^{-8}\,\text{N}.
\]

Đ

 

b

Tốc độ chuyển động của electron là $v = 2{,}2 \times 10^6 \,\text{m/s}$.

Đ

 

c

Sự chuyển động của electron quanh hạt nhân tạo nên một dòng điện tròn có cường độ $I = 1\,\text{A}$.

 

S

d

Cảm ứng từ do dòng điện tròn nói trên gây ra tại hạt nhân của nguyên tử hydrogen có chiều như hình vẽ và có độ lớn $B = 4{,}0\,\text{T}$.

 

S

a) Lực điện mà hạt nhân của nguyên tử hydrogen tác dụng lên electron là lực hút vì chúng có điện tích trái dấu và có độ lớn
\[
F = k \frac{e^2}{r^2} = 9 \cdot 10^9 \cdot \frac{(1{,}6 \times 10^{-19})^2}{(5{,}3 \times 10^{-11})^2} \approx 8{,}2 \times 10^{-8}\,N
\]

b) Lực điện mà hạt nhân của nguyên tử hydrogen tác dụng lên electron gây ra cho electron gia tốc hướng tâm, tức là
\[
k \frac{e^2}{r^2} = m_e \frac{v^2}{r} \quad \Rightarrow \quad v = \sqrt{\frac{k}{m_e r}} e = \sqrt{\frac{9 \cdot 10^9}{9{,}1 \times 10^{-31} \cdot 5{,}3 \times 10^{-11}}} \cdot 1{,}6 \times 10^{-19}
\]
\[
\approx 2{,}2 \times 10^6 \,\text{m/s}
\]

c) Sự chuyển động của electron quanh hạt nhân tạo nên một dòng điện tròn có cường độ
\[
I = \frac{e}{T} = \frac{e}{2\pi r / v} = \frac{ev}{2\pi r} = \frac{e^2}{2\pi r} \sqrt{\frac{k}{m_e r}}
\]

\[
= \frac{(1{,}6 \times 10^{-19})^2}{2\pi \cdot 5{,}3 \times 10^{-11}} \sqrt{\frac{9 \cdot 10^9}{9{,}1 \times 10^{-31} \cdot 5{,}3 \times 10^{-11}}} \approx 1{,}1 \times 10^{-3}\,A \approx 1\,\text{mA}
\]

d) Vì electron là hạt mang điện âm nên dòng điện tròn I do nó tạo ra có chiều ngược với chiều chuyển động của nó. Dùng quy tắc nắm bàn tay phải, ta suy ra chiều của vectơ cảm ứng từ $\vec{B}$ do dòng điện tròn $I$ gây ra tại hạt nhân nguyên tử hydrogen (chính là tại tâm của dòng điện tròn này) là chiều từ dưới lên (ngược lại với chiều ở hình vẽ của đề). Độ lớn cảm ứng từ này là

Nguyên tử hydrogen có cấu tạo gồm hạt nhân là một proton có điện tích là $e = 1{,}6 \times 10^{-19}$ C, lớp vỏ là một electron có điện tích là $-e$. (ảnh 2)


\[
B = 2\pi \cdot 10^{-7} \cdot \frac{I}{r} = 10^{-7} \cdot \frac{e^2}{r^2} \sqrt{\frac{k}{m_e r}}
\]

\[
= 10^{-7} \cdot \frac{(1{,}6 \times 10^{-19})^2}{(5{,}3 \times 10^{-11})^2} \cdot \sqrt{\frac{9 \cdot 10^9}{9{,}1 \times 10^{-31} \cdot 5{,}3 \times 10^{-11}}} \approx 12\,T
\]

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

 

Nội dung

Đúng

Sai

a

Với sai số dưới 10%, nhiệt độ tuyệt đối của lượng khí tăng bao nhiêu lần thì áp suất của nó tăng bấy nhiêu lần.

Đ

 

b

Lượng khí đã dùng trong thí nghiệm là 11 mol.

 

S

c

Đồ thị biểu diễn mối liên hệ giữa p và T có dạng như hình vẽ.

Đ

 

d

Lấy tỉ số giữa p (tính theo đơn vị kPa) và T (tính theo đơn vị K) với hai chữ số có nghĩa, khi nhiệt độ tuyệt đối của lượng khí là 285 K thì áp suất của nó bằng 1007 k Pa.

 

S

a) Ta tính được tỉ số $\dfrac{p}{T}$ (kPa/K) cho từng lần đo như bảng sau đây:

Một học sinh làm thí nghiệm khảo sát áp suất của một lượng khí xác định theo nhiệt độ tuyệt đối của nó ở một thể tích không đổi là $V = 25\,\text{cm}^3$, thu được kết quả như ở bảng sau đây. (ảnh 3)

Ta thấy: với sai số dưới 10\% thì $\dfrac{p}{T} \approx 3{,}5 \,\text{(kPa/K)}$ trong 7 lần đo, chỉ có lần đo 8 mới có $\dfrac{p}{T} \approx 3{,}4 \,\text{(kPa/K)}$. Do đó ta có thể nói $T$ tăng bao nhiêu lần thì $p$ tăng bấy nhiêu lần, tức là $p$ tỉ lệ thuận với $T$.

b) Giá trị trung bình của tỉ số $\dfrac{p}{T}$ trong tất cả các lần đo với hai chữ số có nghĩa là $3{,}5 \,\text{(kPa/K)}$.

Dùng phương trình Clapeyron ta tính được số mol của lượng khí này là:
\[
n = \frac{pV}{RT} = \frac{p}{T} \cdot \frac{V}{R} = 3{,}5 \cdot 10^3 \cdot \frac{25 \cdot 10^{-6}}{8{,}31} \approx 10{,}5 \cdot 10^{-3} \,\text{mol} \approx 11 \cdot 10^{-3} \,\text{mol}.
\]

c) Đồ thị biểu diễn mối liên hệ giữa $p$ và $T$ có dạng như hình trên là chính xác.

d) Lấy tỉ số giữa $p$ (tính theo đơn vị kPa) và $T$ (tính theo đơn vị K) với hai chữ số có nghĩa thì ta có $\dfrac{p}{T} \approx 3{,}5 \,\text{(kPa/K)}$. Do đó khi lượng khí có nhiệt độ tuyệt đối là $285$ K thì áp suất của nó là:

\[
p = 3{,}5 \cdot 285 = 997{,}5\, \text{kPa} \approx 998\,\text{kPa}.
\]

Lời giải

 

Nội dung

Đúng

Sai

a

Hằng số phóng xạ của $_{38}^{90}\mathrm{Sr}$ là } \lambda = 7{,}63 \times 10^{-10}\,\text{s}^{-1}.

Đ

 

b

Khi một hạt nhân $_{38}^{90}\mathrm{Sr}$ phóng xạ $\beta^-$, sản phẩm phân rã là một hạt nhân có 37 proton và 53 neutron.

 

S

c

Khối lượng $_{38}^{90}\mathrm{Sr}$ tích tụ trong xương sẽ giảm bớt 20\% so với ban đầu sau thời gian $t = 15$ năm.

 

S

d

Độ phóng xạ của lượng $_{38}^{90}\mathrm{Sr}$ có khối lượng $m = 0{,}0145\,\mu g$ có giá trị xấp xỉ $H = 74{,}0\,\text{kBq}$.

Đ

 

a) Hằng số phân rã của $_{38}^{90}\mathrm{Sr}$ là
\[
\lambda = \frac{\ln 2}{T} = \frac{\ln 2}{28{,}8 \cdot 365 \cdot 24 \cdot 3600} = 7{,}63 \times 10^{-10}\,\text{s}^{-1}
\]

b) Phương trình phân rã $\beta^-$ của $_{38}^{90}\mathrm{Sr}$ là
\[
{}_{38}^{90}\mathrm{Sr} \;\rightarrow\; {}_{-1}^{0}e \;+\; {}_{39}^{90}\mathrm{Y}
\]

Yttrium $_{39}^{90}\mathrm{Y}$ có 39 proton và 51 neutron.

c) Độ giảm tỉ đối của $_{38}^{90}\mathrm{Sr}$ có trong xương người sau thời gian $t = 15$ năm là
\[
\frac{\Delta m}{m_0} = \frac{m - m_0}{m_0} = 1 - 2^{-\tfrac{t}{T}} = 1 - 2^{-\tfrac{15}{28{,}8}} \approx -30{,}3\%
\]

d) Độ phóng xạ của $_{38}^{90}\mathrm{Sr}$ có khối lượng $m = 0{,}0145\,\mu g$ là
\[
H = \lambda N = \frac{\ln 2}{T} \cdot \frac{m}{M} \cdot N_A
\]

\[
= \frac{\ln 2}{28{,}8 \cdot 365 \cdot 24 \cdot 3600} \cdot \frac{0{,}0145 \times 10^{-6}}{90} \cdot 6{,}02 \times 10^{23}
\approx 74200\,\text{Bq} \approx 74{,}0\,\text{kBq}.
\]

Câu 5

A. từ trường mạnh.                                            

B. điện trường mạnh.

C. tia Röntgen (tia X).                                       

D. tia gamma (tia γ) .

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP