Question

[Hoàng Đức Long]

Có 4 hạt lần lượt là electron (điện tích – e; khối lượng me), proton (điện tích + e; khối lượng $m_p=1,836m_e$), notron (không mang điện, khối lượng $m_n=m_p$) và hạt nhân heli (điện tích +2e, khối lượng $m_{He}=4m_p$ bay qua một vùng có từ trường đều với cùng một vận tốc theo phương vuông góc với các đường sức từ. Giả thiết chỉ có lực Lo-ren-xơ tác dụng lên các hạt. Sau cùng một thời gian, hạt bị lệch khỏi phương ban đầu nhiều nhất là

A. electron

B. hạt nhân heli

C. proton

D. notron

Answer 1

[Vũ Thành Nam]

Đáp án: A

Do và lực Lo-ren-xơ tác dụng nên hạt mang điện chuyển động luôn vuông góc với  v → . Lúc này lực Lo-ren-xơ đóng vai trò là lực hướng tâm. Quỹ đạo của hạt là tròn.

Ta có:

Suy ra bán kính của quỹ đạo:

Xét 4 hạt: electron ( q e = - e ;   m e ), proton ( q p = + e ;  m p = 1 , 836 m e ), notron ( q n = 0 ,  m n = m p ) và hạt nhân heli ( q H e = + 2 e ,  m H e = 4 m p ) đều có cùng một vận tốc theo phương vuông góc với các đường sức từ.

Do vậy hạt electron có bán kính quỹ đạo R nhỏ nhất nên sau cùng một thời gian, hạt bị lệch khỏi phương ban đầu nhiều nhất là electron.