Đánh giá năng lực Hà Nội
Đánh giá năng lực Hà Nội
Dựa vào thông tin dưới đây để trả lời các câu từ 100 đến 102
Large Hadron Collider (Máy gia tốc hạt lớn - gọi tắt là LHC) là chiếc máy gia tốc hạt hiện đại lớn nhất và cung cấp gia tốc mạnh nhất trên thế giới, được thiết kế để tạo va chạm trực diện giữa các tia proton (một trong các loại hạt cơ bản) với động năng cực lớn.
Máy gia tốc hạt lớn được chế tạo bởi Tổ chức nghiên cứu hạt nhân châu Âu (CERN), nằm bên dưới mặt đất tại biên giới Pháp-Thụy Sĩ giữa núi Jura và dãy Alps gần Genève, Thụy Sĩ. Dự án được cung cấp kinh phí và chế tạo với sự tham gia cộng tác của trên tám nghìn nhà vật lý của 15 quốc gia cũng như hàng trăm trường đại học và phòng thí nghiệm. Chiếc máy được chứa trong một đường hầm vòng tròn với chu vi 27 km, nằm ở độ sâu từ 50 đến 175 m dưới mặt đất. Đường kính hầm là 3,8 m, có cấu trúc bê tông, được xây dựng trong các năm từ 1983 đến 1988, nguyên được dùng làm nơi chế tạo máy Large Electron-Positron Collider. Đường hầm có 4 điểm chạy cắt qua biên giới Pháp-Thụy Sĩ, với phần lớn năm trên nước Pháp.
Đường hầm chứa LHC có hai đường dẫn tia hạt song song sát nhau, giao nhau ở 4 điểm, mỗi đường sẽ chứa một tia proton, được lưu chuyển vòng quanh vòng tròn từ hai hướng ngược nhau. Có 1.232 nam châm lưỡng cực giữ cho các tia đi đúng đường tròn, thêm vào đó là 392 nam châm tứ cực được dùng để giữ các tia luôn hội tụ, để làm cho cơ hội va chạm dòng hạt ở 4 điểm giao nhau là cao nhất. Tổng cộng có trên 1.600 nam châm siêu dẫn được trang bị, với chiếc nặng nhất lên tới hơn 27 tấn. Các nam châm điện tứ cực siêu truyền dẫn được dùng để giữ các tia hạt đi tới 4 điểm tương tác, nơi xảy ra va chạm giữa các hạt proton.
Một hoặc hai lần một ngày, động năng của các hạt proton được gia tăng từ 450 GeV lên đến 7 TeV, từ trường của các nam châm siêu dẫn lưỡng cực được tăng từ 0.54 lên 8.3 tesla (T). Các proton ở mỗi đường dẫn sẽ có năng lượng đạt 7 TeV, giúp cho năng lượng va chạm đối diện đạt 14 TeV (tương đương 2.2 μJ). Ở mức năng lượng này, các proton có hệ số Lorentz là 7.500 và di chuyển với vận tốc bằng 99,9999991% vận tốc ánh sáng. Mỗi giây chúng bay quanh đường hầm 11,000 vòng.
Mặc dù trên các phương tiện truyền thông hay thậm chí tòa án có nhiều thắc mắc về tính an toàn của máy LHC, các nhà khoa học đều đồng quan điểm rằng các thí nghiệm va chạm hạt của chiếc máy này sẽ không gây ra nguy hiểm nào.
Dựa vào thông tin dưới đây để trả lời các câu từ 100 đến 102
Large Hadron Collider (Máy gia tốc hạt lớn - gọi tắt là LHC) là chiếc máy gia tốc hạt hiện đại lớn nhất và cung cấp gia tốc mạnh nhất trên thế giới, được thiết kế để tạo va chạm trực diện giữa các tia proton (một trong các loại hạt cơ bản) với động năng cực lớn.
Máy gia tốc hạt lớn được chế tạo bởi Tổ chức nghiên cứu hạt nhân châu Âu (CERN), nằm bên dưới mặt đất tại biên giới Pháp-Thụy Sĩ giữa núi Jura và dãy Alps gần Genève, Thụy Sĩ. Dự án được cung cấp kinh phí và chế tạo với sự tham gia cộng tác của trên tám nghìn nhà vật lý của 15 quốc gia cũng như hàng trăm trường đại học và phòng thí nghiệm. Chiếc máy được chứa trong một đường hầm vòng tròn với chu vi 27 km, nằm ở độ sâu từ 50 đến 175 m dưới mặt đất. Đường kính hầm là 3,8 m, có cấu trúc bê tông, được xây dựng trong các năm từ 1983 đến 1988, nguyên được dùng làm nơi chế tạo máy Large Electron-Positron Collider. Đường hầm có 4 điểm chạy cắt qua biên giới Pháp-Thụy Sĩ, với phần lớn năm trên nước Pháp.
Đường hầm chứa LHC có hai đường dẫn tia hạt song song sát nhau, giao nhau ở 4 điểm, mỗi đường sẽ chứa một tia proton, được lưu chuyển vòng quanh vòng tròn từ hai hướng ngược nhau. Có 1.232 nam châm lưỡng cực giữ cho các tia đi đúng đường tròn, thêm vào đó là 392 nam châm tứ cực được dùng để giữ các tia luôn hội tụ, để làm cho cơ hội va chạm dòng hạt ở 4 điểm giao nhau là cao nhất. Tổng cộng có trên 1.600 nam châm siêu dẫn được trang bị, với chiếc nặng nhất lên tới hơn 27 tấn. Các nam châm điện tứ cực siêu truyền dẫn được dùng để giữ các tia hạt đi tới 4 điểm tương tác, nơi xảy ra va chạm giữa các hạt proton.
Một hoặc hai lần một ngày, động năng của các hạt proton được gia tăng từ 450 GeV lên đến 7 TeV, từ trường của các nam châm siêu dẫn lưỡng cực được tăng từ 0.54 lên 8.3 tesla (T). Các proton ở mỗi đường dẫn sẽ có năng lượng đạt 7 TeV, giúp cho năng lượng va chạm đối diện đạt 14 TeV (tương đương 2.2 μJ). Ở mức năng lượng này, các proton có hệ số Lorentz là 7.500 và di chuyển với vận tốc bằng 99,9999991% vận tốc ánh sáng. Mỗi giây chúng bay quanh đường hầm 11,000 vòng.
Mặc dù trên các phương tiện truyền thông hay thậm chí tòa án có nhiều thắc mắc về tính an toàn của máy LHC, các nhà khoa học đều đồng quan điểm rằng các thí nghiệm va chạm hạt của chiếc máy này sẽ không gây ra nguy hiểm nào.
Quảng cáo
Câu 1: Lực nào làm tăng gia tốc cho proton trong máy LHC?
A. Trọng lực.
B. Phản lực.
C. Lực đẩy Ác-si-mét.
D. Lực Lo-ren-xơ.
Hạt điện tích chuyển động trong từ trường chịu tác dụng của lực Lo-ren-xơ.
-
Đáp án : D(0) bình luận (0) lời giải
Giải chi tiết:
Lực làm tăng gia tốc cho proton là lực Lo-ren-xơ.
Lời giải sai Bình thường Khá hay Rất Hay
Câu 2: Một hạt electron với vận tốc ban đầu bằng 0, được gia tốc qua một hiệu điện thế 400V. Tiếp đó, nó được dẫn vào một miền từ trường với véc-tơ cảm ứng từ vuông góc với véc-tơ vận tốc của electron. Quỹ đạo của electron là một đường tròn bán kính R = 7cm. Độ lớn cảm ứng từ là
A. \(0,{96.10^{ - 3}}\,\,\left(T \right)\).
B. \(0,{93.10^{ - 3}}\,\,\left(T \right)\).
C. \(1,{02.10^{ - 3}}\,\,\left(T \right)\).
D. \(1,{12.10^{ - 3}}\,\,\left(T \right)\).
Công của lực điện: \(A = \left| q \right|.U\)
Định lí biến thiên động năng: \({W_{ds}} - {W_{dt}} = A\)
Bán kính chuyển động của điện tích trong từ trường: \(R = \dfrac{{mv}}{{\left| q \right|B}}\)
-
Đáp án : A(0) bình luận (0) lời giải
Giải chi tiết:
Áp dụng định lí biến thiên động năng cho electron, ta có:
\({W_{ds}} - {W_{dt}} = A \Rightarrow \dfrac{1}{2}m{v^2} - 0 = \left| e \right|.U \Rightarrow v = \sqrt {\dfrac{{2\left| e \right|.U}}{m}} \)
Bán kính chuyển động của electron trong từ trường là:
\(\begin{array}{l}R = \dfrac{{mv}}{{\left| e \right|B}} = \dfrac{{m.\sqrt {\dfrac{{2\left| e \right|U}}{m}} }}{{\left| e \right|.B}} = \dfrac{1}{B}.\sqrt {\dfrac{{2m.U}}{{\left| e \right|}}} \Rightarrow B = \dfrac{1}{R}.\sqrt {\dfrac{{2m.U}}{{\left| e \right|}}} \\ \Rightarrow B = \dfrac{1}{{{{7.10}^{ - 2}}}}.\sqrt {\dfrac{{2.9,{{1.10}^{ - 31}}.400}}{{\left| { - 1,{{6.10}^{ - 19}}} \right|}}} \approx 0,{96.10^{ - 3}}\,\,\left(T \right)\end{array}\)
Lời giải sai Bình thường Khá hay Rất Hay
Câu 3: Một hạt proton chuyển động có tốc độ rất lớn v = 0,6c. Nếu tốc độ của hạt tăng \(\dfrac{4}{3}\) lần thì động năng của hạt tăng
A. \(\dfrac{16}{9}\) lần.
B. \(\dfrac{9}{4}\) lần.
C. \(\dfrac{4}{3}\) lần.
D. \(\dfrac{8}{3}\) lần.
Động năng của hạt được xác định bởi công thức: \({{\text{W}}_{d}}=\left(\dfrac{1}{\sqrt{1-\dfrac{{{v}^{2}}}{{{c}^{2}}}}}-1 \right){{m}_{0}}{{c}^{2}}\)
-
Đáp án : D(0) bình luận (0) lời giải
Giải chi tiết:
Khi \(v=0,6c\Rightarrow {{\text{W}}_{d}}=\left(\dfrac{1}{\sqrt{1-\dfrac{{{\left(0,6c \right)}^{2}}}{{{c}^{2}}}}}-1 \right){{m}_{0}}{{c}^{2}}=0,25{{m}_{0}}{{c}^{2}}\,\,\left(1 \right)\)
Khi tốc độ của hạt tăng \(\dfrac{4}{3}\) lần: \({v}'=\dfrac{4}{3}v=\dfrac{4}{3}.0,6c=0,8c\)
\({{\rm{W}}_d}' = \left({\dfrac{1}{{\sqrt {1 - \dfrac{{{{\left({0,8c} \right)}^2}}}{{{c^2}}}} }} - 1} \right){m_0}{c^2} = \dfrac{2}{3}{m_0}{c^2}\,\,\left(2 \right)\)
Từ (1) và (2), ta có:
\(\dfrac{{{\text{W}}_{d}}'}{{{\text{W}}_{d}}}=\dfrac{\dfrac{2}{3}{{m}_{0}}{{c}^{2}}}{0,25{{m}_{0}}{{c}^{2}}}=\dfrac{8}{3}\)
Lời giải sai Bình thường Khá hay Rất Hay
>> Luyện thi TN THPT & ĐH năm 2024 trên trang trực tuyến Tuyensinh247.com. Học mọi lúc, mọi nơi với Thầy Cô giáo giỏi, đầy đủ các khoá: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng; Tổng ôn chọn lọc.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Hỗ trợ - Hướng dẫn
-
024.7300.7989
-
1800.6947
(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com
