Một ống Cu-lit-giơ (ống phóng tia X) có hiệu điện thế giữa hai cực là 20 kV, cường độ dòng

Câu hỏi số 570774:

Vận dụng cao

Một ống Cu-lit-giơ (ống phóng tia X) có hiệu điện thế giữa hai cực là 20 kV, cường độ dòng điện đi qua ống là 25 mA. Cho rằng êlectron thoát ra có tốc độ ban đầu không đáng kể và đối ca tốt có dạng ống hình trụ được làm nguội bằng dòng nước chảy liên tục ở bên trong. Nhiệt độ nước ở lối ra cao hơn nhiệt độ nước ở lối vào là \({30^0}C\). Giả sử có 98% động năng của êlectron đập vào đối ca tốt chuyển thành nhiệt đốt nóng đối ca tốt. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4186 J/kg.K. Khối lượng dòng nước chảy qua ống trong một giây là

A. 3,6 g.

B. 3,7 g.

C. 3,9 g.

D. 3,8 g.

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:570774

Phương pháp giải

Động năng của electron: \({{\rm{W}}_d} = e{U_{AK}}\)

Cường độ dòng điện: \(I = \dfrac{q}{t} = \dfrac{{ne}}{t}\)

Nhiệt lượng: \(Q = mc\Delta t\)

Giải chi tiết

Gọi khối lượng dòng nước chảy qua ống trong 1 giây là \({m_0}\)

Nhiệt lượng cung cấp cho nước trong thời gian t là:

\(Q = mc\Delta {t^0} = {m_0}t.c.\Delta {t^0}\)

Cường độ dòng điện qua ống là:

\(I = \dfrac{{ne}}{t} \Rightarrow n = \dfrac{{It}}{e}\)

Động năng của electron đập vào đối catot là:

\({{\rm{W}}_d} = neU = \dfrac{{It}}{e}.eU = UIt\)

Theo đề bài ta có:

\(\begin{array}{l}Q = 0,98{W_d} \Rightarrow {m_0}tc\Delta {t^0} = 0,98UIt \Rightarrow {m_0} = \dfrac{{UI}}{{c\Delta {t^0}}}\\ \Rightarrow {m_0} = \dfrac{{0,{{98.20.10}^3}{{.25.10}^{ - 3}}}}{{4186.30}} \approx 3,{9.10^{ - 3}}\,\,\left( {kg} \right) = 3,9\,\,\left( g \right)\end{array}\)

Đáp án cần chọn là: C

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.