Máy Gia tốc Hạt Lớn (LHC) là máy gia tốc hạt lớn nhất và có năng lượng cao nhất thế giới, được xây dựng bởi Tổ chức Nghiên cứu Hạt nhân châu Âu (CERN) từ năm 1998 đến 2008. LHC có chu vi 27 km và sử dụng các nam châm siêu dẫn để tạo ra từ trường mạnh, giúp gia tốc các hạt proton đến năng lượng rất cao. Khi cho mẫu vào máy này, hạt có khối lượng m bị ion hóa sẽ mang điện tích 9. Sau đó, hạt được tăng tốc đến tốc độ v nhờ hiệu điện thế U. Tiếp theo, hạt sẽ chuyển động vào vùng từ trường theo phương vuông góc với cảm ứng từ \(\vec B\). Lực từ tác dụng lên hạt có độ lớn \({\rm{F}} = {\rm{Bv}}\left| {\rm{q}} \right|\) có phương vuông góc với cảm ứng từ vecto \(\vec B\) và với vận tốc \(\vec v\) của hạt. Bán kính quỹ đạo tròn của hạt trong vùng có từ trường là r. Giả sử một hạt proton có điện tích q và khối lượng \(m = {1,67.10^{ - 27}}{\rm{\;kg}}\) đang chuyển động tròn trong từ trường B = 5T với bán kính quỹ đạo là \({\rm{r}} = 0,4297\). Biết độ lớn điện tích của electron là \(\left| e \right| = {1,60.10^{ - 19}}{\rm{C}}\).

b) Từ trường có tác dụng lực lên hạt proton, giúp hạt này duy trì quỹ đạo tròn.
c) Tốc độ của hạt proton trong từ trường là \(205844311,4{\rm{\;m/s}}\).
d) Động năng của hạt proton là 221,125 electron-volt (eV).
Quảng cáo
Trả lời:

Phương pháp:
- Lý thuyết về lực từ tác dụng lên hạt điện tích.
- Hạt điện tích chịu tác dụng của lực từ làm điện tích chuyển động theo quỹ đạo là đường tròn, lực từ đóng vai trò là lực hướng tâm: \({F_{ht}} = \frac{{m{v^2}}}{r}\).
- Động năng của hạt điện tích: \({{\rm{W}}_d} = \frac{1}{2}m{v^2}\).
Cách giải:
a) Điện tích của hạt proton là dương.
\( \to \) a sai.
b) Từ trường tác dụng lực lên hạt proton giúp hạt này chuyển động theo quỹ đạo tròn.
\( \to {\rm{b}}\) đúng.
c) Khi hạt điện tích chuyển động trong từ trường theo phương vuông góc với cảm ứng từ thì lực từ đóng vai trò là lực hướng tâm giúp hạt này chuyển động theo quỹ đạo là đường tròn.
\( \Rightarrow F = {F_{ht}} \Rightarrow Bv\left| q \right| = m\frac{{{v^2}}}{r}\)
\( \Rightarrow v = \frac{{B\left| q \right|r}}{m} = \frac{{{{5.1,6.10}^{ - 19}}.0,4297}}{{{{1,67.10}^{ - 27}}}} = 205844311,4\left( {{\rm{m/s}}} \right)\)
\( \to \) c đúng.
d) Động năng của hạt proton là:
\({{\rm{W}}_d} = \frac{1}{2}m{v^2} = \frac{1}{2}{.1,67.10^{ - 27}}{.205844311,4^2}\)
\( \Rightarrow {W_d} \approx {3,54.10^{ - 11}}\left( J \right) = 221,128\left( {{\rm{MeV}}} \right)\)
Hot: 500+ Đề thi thử tốt nghiệp THPT các môn, ĐGNL các trường ĐH... file word có đáp án (2025). Tải ngay
- 1000 câu hỏi lí thuyết môn Vật lí (Form 2025) ( 45.000₫ )
- 500 Bài tập tổng ôn Vật lí (Form 2025) ( 38.000₫ )
- Bộ đề thi tốt nghiệp 2025 các môn Toán, Lí, Hóa, Văn, Anh, Sinh, Sử, Địa, KTPL (có đáp án chi tiết) ( 36.000₫ )
- Tổng ôn lớp 12 môn Toán, Lí, Hóa, Văn, Anh, Sinh Sử, Địa, KTPL (Form 2025) ( 36.000₫ )
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Lời giải
Phương pháp:
Lý thuyết về quá trình thực nghiệm và nội năng của vật.
Cách giải:
a) Việc chuẩn bị xilanh có pít-tông và cảm biến nhiệt độ trong nội dung (1) là một phần của quá trình thực hiện thí nghiệm.
\( \to \) a đúng.
b) Nhận định rằng khi làm thay đổi nội năng của khối khí bằng cách thay đổi thể tích sẽ làm nhiệt độ thay đổi là giả thuyết của nhóm học sinh.
\( \to \) b đúng.
c) Nhóm học sinh mới chỉ nén khí chưa làm thí nghiệm đối với quá trình làm tăng thể tích nên chưa đủ để đưa ra kết luận.
\( \to \) c sai.
d) Trong thí nghiệm nén khối khí, nội năng của khối khí tăng là do khối khí đã nhận công từ bên ngoài tác động vào nó.
Lời giải
Phương pháp:
Nhớ lại sơ đồ sự chuyển thể của các chất:

Cách giải:

Chọn C.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.