Tuyển tập 30 đề thi THPT quốc gia môn Vật lý năm 2022 (Đề 22)

Các mức năng lượng của nguyên tử Hiđrô ở trạng thái dừng được

28/40

Các mức năng lượng của nguyên tử Hiđrô ở trạng thái dừng được xác định bằng công thức: En=−13,6/n2 (eV) với n là số nguyên, n = 1 ứng với mức cơ bản K; n = 2,3,4,… ứng với các mức kích thích. Tính tốc độ electron trên quỹ đạo dừng Bo thứ hai.

1,1.106m/s.

1,2.106m/s.

1,2.105m/s.

1,1.105m/s.

Giải thích

Đáp án A

Ta có :

FCL=Fht⇒ke2rn2=mvn2rn⇒ke2rn=mvn2En=Wt+Wd=−ke2rn+mvn22=−mvn2+mvn22=−mvn22

⇒vn=−2Enm≈1,1.106 (m/s).

Để tìm tốc độ electron trên quỹ đạo dừng thì có thể làm theo các cách:

Khi electron chuyển động trên quỹ đạo n, lực hút tĩnh điện Cu−lông đóng vai trò là lực hướng tâm:

FCL=Fht⇒ke2rn2=mvn2rn⇒ke2rn=mvn2⇒vn=ke2mrn (với  k=9.109Nm2/C2).

Năng lượng ở trạng thái dừng bao gồm thế năng tương tác và động năng của electron:

En=Wt+Wd=−ke2rn+mvn22=−mvn2+mvn22=−mvn22⇒vn=−2Enm