Đề thi thử tốt nghiệp THPT môn Vật lí Sở Yên Bái có đáp án

Để nghiên cứu và ứng dụng các hạt vật chất nhỏ hơn nguyên tử, người ta thường sử dụng máy Cyclotron.

26/28

Để nghiên cứu và ứng dụng các hạt vật chất nhỏ hơn nguyên tử, người ta thường sử dụng máy Cyclotron. Máy này hoạt động dựa trên nguyên tắc kết hợp điện trường và từ trường đều để làm tăng tốc các hạt điện tích chuyển động. Bắn một hạt Deuteri bay vào trong máy Cyclotron theo phương vuông góc với các đường sức từ của từ trường trong máy, hạt chuyển động tròn đều. Biết cảm ứng từ có độ lớn là \(0,5\;{\rm{T}}\), hạt có khối lượng \(3,31 \cdot {10^{ - 27}}\;{\rm{kg}}\) và điện tích \( + 1,6 \cdot {10^{ - 19}}{\rm{C}}\) và đường kính quỹ đạo là \(20,4\;{\rm{mm}}\). Bỏ qua sức cản lên chuyển động của hạt. Lực từ tác dụng lên hạt khi đó có độ lớn \({\rm{F}} = {\rm{B}}\).v. \(|{\rm{q}}|\), có phương vuông góc với cảm ứng từ \(\overrightarrow {\rm{B}} \) và với vận tốc \(\overrightarrow {\rm{v}} \) của hạt. Tốc độ của hạt trong từ trường là \({\rm{x}}{.10^5}\;{\rm{m}}/{\rm{s}}\). Giá trị của x là bao nhiêu? (kết quả làm tròn đến chữ số hàng phần trăm).

Giải thích

\(F = m{a_{ht}} \Rightarrow Bv|q| = m \cdot \frac{{{v^2}}}{R} \Rightarrow v = \frac{{B|q|R}}{m} = \frac{{0,5 \cdot 1,6 \cdot {{10}^{ - 19}} \cdot \frac{{20,4}}{2} \cdot {{10}^{ - 3}}}}{{3,31 \cdot {{10}^{ - 27}}}} \approx 2,47 \cdot {10^5}\;{\rm{m}}/{\rm{s}}\)

Trả lời ngắn: 2,47