Trang chủ Vật Lý Lớp 11 Bài 3: Hạt alpha chuyển động trong từ trường có...

Bài 3: Hạt alpha chuyển động trong từ trường có cảm ứng từ B = 1,2T theo quỹ đạo tròn có bán kính 0,45m. Hãy tính vận tốc v, chu kỳ T, động năng Wđ của hạt tro

Câu hỏi :

Bài 3: Hạt alpha chuyển động trong từ trường có cảm ứng từ B = 1,2T theo quỹ đạo tròn có bán kính 0,45m. Hãy tính vận tốc v, chu kỳ T, động năng Wđ của hạt trong từ trường và hiệu điện thế U cần thiết đã dùng để tăng tốc cho hạt trước khi đi vào từ trường. Biết hạt alpha là hạt nhân nguyên tử Hêli có khối lượng bằng bốn lần khối lượng prôtôn, có điện tích +2e, khối lượng prôtôn gấp 1840 lần khối lượng e

Lời giải 1 :

Đáp án: \(\left\{ \begin{array}{l}v = 2,{58.10^7}m/s\\T = 1,{1.10^{ - 7}}s\\{{\rm{W}}_d} = 2,{23.10^{ - 12}}J\\U = 69,{65.10^5}V\end{array} \right.\)

 

Giải thích các bước giải:

Ta có, hạt alpha chuyển động theo quỹ đạo tròn

\( \Rightarrow \) Lực Lorenxo đóng vai trò là lực hướng tâm: \(f = {F_{ht}}\)

\(\begin{array}{l} \Leftrightarrow \left| q \right|vB = m\dfrac{{{v^2}}}{r}\\ \Rightarrow v = \dfrac{{\left| q \right|Br}}{m}\\ = \dfrac{{2.1,{{6.10}^{ - 19}}.1,2.0,45}}{{4.1840.9,{{1.10}^{ - 31}}}}\\ = 2,{58.10^7}m/s\end{array}\)

Lại có: \(v = \omega r = \dfrac{{2\pi }}{T}r \Rightarrow T = \dfrac{{2\pi }}{v}r = 1,{1.10^{ - 7}}s\)

Động năng của hạt: \[{{\rm{W}}_d} = \dfrac{1}{2}m{v^2} = \dfrac{1}{2}4.1840.9,{1.10^{ - 31}}.{\left( {2,{{58.10}^7}} \right)^2} = 2,{23^{ - 12}}J\]

Áp dụng định lí biến thiên động năng, ta có:

\(\begin{array}{l}{{\rm{W}}_d} - 0 = \left| q \right|U\\ \Rightarrow U = \dfrac{{{{\rm{W}}_d}}}{q} = \dfrac{{2,{{23.10}^{ - 12}}}}{{2.1,{{6.10}^{ - 19}}}} = 69,{65.10^5}V\end{array}\)

Thảo luận

Bạn có biết?

Vật lý học (tiếng Anh:physics, từ tiếng Hi Lạp cổ: φύσις có nghĩa là kiến thức về tự nhiên) là một môn khoa học tự nhiên tập trung vào sự nghiên cứu vật chất và chuyển động của nó trong không gian và thời gian, cùng với những khái niệm liên quan như năng lượng và lực.Vật lí học là một trong những bộ môn khoa học lâu đời nhất, với mục đích tìm hiểu sự vận động của vũ trụ.

Nguồn : Wikipedia - Bách khoa toàn thư

Tâm sự 11

Lớp 11 - Năm thứ hai ở cấp trung học phổ thông, gần đến năm cuối cấp nên học tập là nhiệm vụ quan trọng nhất. Nghe nhiều đến định hướng sau này rồi học đại học. Ôi nhiều lúc thật là sợ, hoang mang nhưng các em hãy tự tin và tìm dần điều mà mình muốn là trong tương lai nhé!

Nguồn : ADMIN :))

Copyright © 2021 HOCTAP247