Tel: 024.7300.7989 - Phone: 1800.6947 (Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)

Thi thử toàn quốc cuối HK1 lớp 10, 11, 12 tất cả các môn - Trạm số 1 - Ngày 20-21/12/2025 Xem chi tiết
Giỏ hàng của tôi
Trang chủ
Luyện thi đại học môn lí

Một nhóm nghiên cứu đang điều tra các đồng vị phóng xạ có thời gian

Câu hỏi số 784974:
Vận dụng

Một nhóm nghiên cứu đang điều tra các đồng vị phóng xạ có thời gian sống ngắn. Họ thiết kế một đường ống như hình bên để vận chuyển các hạt alpha (hạt nhân helium) từ nơi chúng được tạo ra tới nơi chúng sẽ va chạm với một vật liệu khác để tạo ra một đồng vị. Các hạt alpha ($m = 6,64.10^{- 27}\,\, kg$ và $q = 3,2.10^{- 19}\,\, C$) chuyển động tròn qua một vùng có từ trường đều có cảm ứng từ $\overset{\rightarrow}{B}$ (độ lớn 0,050 T). Lực từ tác dụng lên hạt có độ lớn $F = Bv|q|$, có phương vuông góc với cảm ứng từ $\overset{\rightarrow}{B}$ và với vận tốc $\overset{\rightarrow}{v}$ của hạt. Bán kính quỹ đạo tròn của hạt trong vùng có từ trường là r.

Đúng Sai
a) Lực từ tác dụng lên hạt alpha làm lệch hướng chuyển động của hạt.
b) Tốc độ chuyển động của hạt là $v = \dfrac{\left| q \middle| B \right.}{mr}$.
c) Thời gian chuyển động của hạt trong vùng có từ trường là $0,65\,\,\mu s$.
d) Có thể sử dụng thêm một điện trường để tăng tốc hạt alpha trước khi va chạm.

Đáp án đúng là: Đ; S; Đ; Đ

Quảng cáo

Xem lời giải
Câu hỏi:784974
Phương pháp giải

Lực từ: $F = Bv|q|$

Lực hướng tâm: $F_{ht} = m.a_{ht} = m.\dfrac{v^{2}}{r} = m\omega^{2}r$

Giải chi tiết

a) Lực từ $F = Bv|q|$ luôn vuông góc với vận tốc, nên lực từ không làm thay đổi độ lớn vận tốc mà chỉ làm thay đổi hướng chuyển động → lệch quỹ đạo.

→ a đúng

b) Các hạt alpha chuyển động tròn qua một vùng có từ trường đều khi đó lực từ đóng vai trò là lực hướng tâm ta có:

$\begin{array}{l} \left. Bv|q| = m.a_{ht}\Rightarrow Bv|q| = m.\dfrac{v^{2}}{r} \right. \\ \left. \Rightarrow B|q| = m.\dfrac{v}{r}\Rightarrow B|q|r = mv\Rightarrow v = \dfrac{B|q|r}{m} \right. \end{array}$

→ b sai

c) Ta có: $\omega = \dfrac{v}{r} = \dfrac{B|q|r}{m.r} = \dfrac{B|q|}{m}$

Chu kỳ T: $T = \dfrac{2\pi}{\omega} = \dfrac{2\pi.m}{\left| q \middle| .B \right.}$

Quan sát hình vẽ, hạt anpha chỉ chuyển động trong ống cong một góc $\Delta\varphi = \dfrac{\pi}{2}$

Ta có: $\Delta\varphi = \omega.\Delta t$

$\left. \Rightarrow\Delta t = \dfrac{\Delta\varphi}{\omega} = \dfrac{\pi}{2.\dfrac{2\pi}{T}} = \dfrac{\pi.T}{2.2\pi} = \dfrac{T}{4} \right.$

Thay $T = \dfrac{2\pi.m}{\left| q \middle| .B \right.}$ vào ta được:

$\begin{array}{l} {\Delta t = \dfrac{T}{4} = \dfrac{2\pi.m}{\left. 4 \middle| q \middle| .B \right.} = \dfrac{\pi.m}{\left. 2 \middle| q \middle| .B \right.} = \dfrac{\pi.m}{\left. 2 \middle| q \middle| .B \right.}} \\ \left. \Rightarrow\Delta t = \dfrac{\pi.6,64.10^{- 27}}{\left. 2 \middle| 3,2.10^{- 19} \middle| .0,05 \right.} \approx 0,65.10^{- 6}\,\,(s) = 0,65\,\,\left( {\mu s} \right) \right. \end{array}$

→ c đúng

d) Việc đặt thêm vùng điện trường (giữa hai bản điện cực chênh áp) hoàn toàn có thể tăng động năng cho hạt trước khi nó vào vùng từ trường hoặc va chạm với vật liệu.

→ d đúng

Đáp án cần chọn là: Đ; S; Đ; Đ

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>>  2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.

Hỗ trợ - Hướng dẫn

  • 024.7300.7989
  • 1800.6947 free

(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com

Đăng ký nhận tư vấn