30 đề thi THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2022 có lời giải (Đề 25)

Trong nguyên tử Hidro, electron chuyển động tròn đều quanh hạt nhân theo quỹ đạo tròn có bán

36/40

Trong nguyên tử Hidro, electron chuyển động tròn đều quanh hạt nhân theo quỹ đạo tròn có bán kính \({5.10^{ - 9}}\;{\rm{cm}}\). Biết khối lượng của electron là \({m_e} = {9,1.10^{ - 31}}\;{\rm{kg}}\). Tần số chuyển động của electron quanh hạt nhân là

\({0,32.10^{16}}\;{\rm{Hz}}\).

\({0,42.10^{16}}\;{\rm{Hz}}\).

\({0,72.10^{16}}\;{\rm{Hz}}\).

\({0,86.10^{16}}\;{\rm{Hz}}\).

Giải thích

Phương pháp:

Lực điện: \(F = k\frac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{r^2}}} = m{\omega ^2}r\)

Tần số của chuyển động tròn đều: \(f = \frac{\omega }{{2\pi }}\)

Cách giải: 

Lực điện tác dụng lên electron là:  Fd=k⁢|e|2r2=m⁢ω2⁢r⇒ω⁢⁢ =k⁢e2m⁢r3

Tần số chuyển động của electron quanh hạt nhân là:

f=ω2⁢π=12⁢π⁢k⁢e2m⁢r3⁢ =12⁢π⁢9,109⋅(1,6.10-19)29,1.10-31⋅(5.10-11)3⁢ ≈0,72.1016⁢(Hz)

Chọn C.