Google
Câu hỏi: Cho hạt prôtôn có động năng 1,8 MeV bắn vào hạt nhân 3Li7 đang đứng yên, sinh ra hai hạt α có cùng độ lớn vận tốc và không sinh ra tia γ. Cho biết mP = 1,0073 u; mα = 4,0015 u; mLi = 7,0144 u. Cho chùm hạt α bay vào trong một từ trường đều có cảm ứng từ 0,4 T theo phương vuông góc với từ trường. Lấy uc2 = 931,5 MeV, c = 3.108 m/s, độ lớn điện tích nguyên tố e = 1,6.10-19 C. Lực Lo-ren-xơ tác dụng lên hạt α trong từ trường đều bằng
A. 1,39.10-12 N.
B. 2,76.10-12 N.
C. 5,51.10-12 N.
D. 5,51.10-10 N.
A. 1,39.10-12 N.
B. 2,76.10-12 N.
C. 5,51.10-12 N.
D. 5,51.10-10 N.
+ Phương trình phản ứng ${}_{1}^{1}{p + }{}_{3}^{7}{L}\Rightarrow {2}_{2}^{4}\alpha .$
$\Rightarrow $ Năng lượng toàn phần trong quá trình phản ứng hạt nhân xảy ra được bảo toàn:
${{{D}}_{{p}}}+{{{m}}_{{p}}}{{{c}}^{2}}+{{{m}}_{{Li}}}{{{c}}^{2}}=2{{{D}}_{\varepsilon }}+2{{{m}}_{\alpha }}{{{c}}^{2}}\Rightarrow $
${{{D}}_{\alpha }}=\dfrac{{{{D}}_{{p}}}+\left({{{m}}_{{p}}}+{{{m}}_{{Li}}}-2{{{m}}_{\alpha }} \right){{{c}}^{2}}}{2}=\dfrac{1,8+\left(1,0073+7,0144-2.4,0015 \right). 931,5}{2}$
$=9,61{MeV}\approx {1,54}{. 1}{{{0}}^{-12}}{J}{.}$
$\Rightarrow $ Tốc độ của hạt $\alpha $ sau phản ứng ${{{v}}_{\alpha }}=\sqrt{\dfrac{2{{{D}}_{\alpha }}}{{{{m}}_{\alpha }}}}=\sqrt{\dfrac{2.1,{{54.10}^{-12}}}{4,0015.1,{{67.10}^{-27}}}}\approx 2,{{15.10}^{7}}{ m/s}{.}$
$\Rightarrow $ Lực lorenxo tác dụng lên hạt $\alpha $ khi nó chuyển động trong từ trường
${f = qvB = 2}{. 1,6}{. 1}{{{0}}^{-19}}. 2,{{15.10}^{7}}. 0,4=2,{{752.10}^{-12}}{N}{.}$ (lưu ý rằng hạt $\alpha $ có ${Z = 2}$ ).
$\Rightarrow $ Năng lượng toàn phần trong quá trình phản ứng hạt nhân xảy ra được bảo toàn:
${{{D}}_{{p}}}+{{{m}}_{{p}}}{{{c}}^{2}}+{{{m}}_{{Li}}}{{{c}}^{2}}=2{{{D}}_{\varepsilon }}+2{{{m}}_{\alpha }}{{{c}}^{2}}\Rightarrow $
${{{D}}_{\alpha }}=\dfrac{{{{D}}_{{p}}}+\left({{{m}}_{{p}}}+{{{m}}_{{Li}}}-2{{{m}}_{\alpha }} \right){{{c}}^{2}}}{2}=\dfrac{1,8+\left(1,0073+7,0144-2.4,0015 \right). 931,5}{2}$
$=9,61{MeV}\approx {1,54}{. 1}{{{0}}^{-12}}{J}{.}$
$\Rightarrow $ Tốc độ của hạt $\alpha $ sau phản ứng ${{{v}}_{\alpha }}=\sqrt{\dfrac{2{{{D}}_{\alpha }}}{{{{m}}_{\alpha }}}}=\sqrt{\dfrac{2.1,{{54.10}^{-12}}}{4,0015.1,{{67.10}^{-27}}}}\approx 2,{{15.10}^{7}}{ m/s}{.}$
$\Rightarrow $ Lực lorenxo tác dụng lên hạt $\alpha $ khi nó chuyển động trong từ trường
${f = qvB = 2}{. 1,6}{. 1}{{{0}}^{-19}}. 2,{{15.10}^{7}}. 0,4=2,{{752.10}^{-12}}{N}{.}$ (lưu ý rằng hạt $\alpha $ có ${Z = 2}$ ).
Đáp án B.