Xét nguyên tử hidro theo mẫu nguyên tử Bo. Gọi F là độ lớn lực tương tác tĩnh điện giữa electron và hạt nhân khi electron chuyển động trên quỹ đạo dừng K. Khi độ lớn lực tương tác điện giữa electron và hạt nhân là \(\frac{F}{{81}}\) thì electron đang chuyển động trên quỹ đạo dừng nào?
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiCông thức xác định bán kính quỹ đạo dừng thứ n: \([{r_n} = {n^2}.{r_0}\)
Quỹ đạo dừng K ứng với n = 1 → Độ lớn lực tương tác tính điện giữa electron và hạt nhân khi electron chuyển động trên quỹ đạo dừng K là: \({F_K} = \frac{{k.\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{1.r_0^2}} = F{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( 1 \right)\)
Khi độ lớn lực tương tác điện giữa electron và hạt nhân là \(\frac{F}{{81}}\) thì: \({F_n} = \frac{{k.\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{{\left( {{n^2}.{r_0}} \right)}^2}}} = \frac{F}{{81}} \Leftrightarrow \frac{{k.\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{n^4}.r_0^2}} = \frac{F}{{81}}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( 2 \right)\)
Từ (1) và (2) suy ra: \({n^4} = 81 \Rightarrow n = 3\)
→ Electron đang chuyển động trên quỹ đạo dừng M.
Đề thi thử tốt nghiệp THPT QG môn Vật Lý năm 2020
Trường THCS & THPT Nguyễn Khuyến