Tiêu đề HS C3 TỪ TRƯỜNG.docx ✅

Trang 2 động tròn qua một vùng có từ trường đều có cảm ứng từ (độ lớn ). Lực từ tác dụng lên hạt có độ lớn , có phương vuông góc với cảm ứng từ và với vận tốc của hạt. Bán kính quỹ đạo tròn của hạt trong vùng có từ trường là r . a) Lực từ tác dụng lên hạt alpha làm lệch hướng chuyển động của hạt. b) Tốc độ chuyển động của hạt là . c) Thời gian chuyển động của hạt trong vùng có từ trường là . d) Có thể sử dụng thêm một điện trường để tăng tốc hạt alpha trước khi va chạm. Câu 4. 350465604 (Chuyên ĐH Vinh – NA) Nguyên lý hoạt động của máy cyclotron, dùng để tăng tốc hạt mang điện như hình bên. Hai hộp rỗng , II hình chữ làm bằng đồng lá, hở ở phía cạnh thẳng, rất gần nhau, gọi là hai cực D. Giữa hai cạnh thẳng của hai cực có một điện trường, có thể đảo chiều nhờ dòng điện xoay chiều. Hai cực D đặt trong một từ trường độ lớn cảm ứng từ B (vách bằng đồng sẽ ngăn không cho điện trường xuyên vào hộp), có hướng vuông góc với mặt phẳng hình vẽ. Giả sử lúc đầu có một proton xuất phát từ một điểm rất gần với tâm S của máy cyclotron và đi vào hộp I đang mang điện âm. Lúc này, lực Lorentz xuất hiện và làm cho proton chuyển động theo quỹ đạo nửa đường tròn trong hộp I . Sau đó, khi proton quay lại cạnh thẳng của hộp I thì nguồn điện đổi chiều, điện trường sẽ tăng tốc cho proton, proton đi vào hộp II và lực Lorentz lại làm nhiệm vụ như trên, nhưng do vận tốc của proton đã tăng nên bán kính của nửa đường tròn quỹ đạo lúc này lớn hơn trước. Người ta đã chứng minh được rằng, thời gian chuyển động của proton bên trong các hộp luôn không đổi, vì vậy chi cần đặt nguồn điện xoay chiều có chu kỳ bằng hai lần thời gian chuyển động của proton trong các hộp D thì proton sẽ được tăng tốc nhiều lần và thu được vận tốc lớn. Đến mép ngoài hộp D , proton được phóng ra ngoài. Theo tính toán, bán kính quỹ đạo R của proton và tần số dao động của dòng điện xoay chiều thỏa mãn các công thức: và , trong đó m , q , v là khối lượng, điện tích, tốc độ của proton. Cho biết . Một máy cyclotron hoạt động với và bán kính của hộp D là 53 cm . a) Lực tác dụng lên proton chỉ có lực từ. b) Bán kính chuyển động của proton là không đổi. c) Độ lớn của cảm ứng từ thì cyclotron có thể gia tốc được proton. d) Năng lượng proton thu được khi ra khỏi máy là . Câu 5. 384378683 (PHÚ THỌ) Để xác định các chất trong một mẫu, người ta dùng một máy được gọi là máy quang phổ khối (khối phổ kế, hình bên). Khi cho mẫu vào máy này, hạt có khối lượng m bị ion hóa sẽ mang điện tích q . 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 . Lực từ tác dụng lên hạt có độ lớn có phương vuông góc với cảm ứng từ và với vận tốc của hạt. Bán kính quỹ đạo tròn của hạt trong vùng có từ trường là r . Dựa trên tỉ số , có thể xác định được các chất trong mẫu.