Bài 2. Ứng dụng máy gia tốc hạt để tạo phản ứng hạt nhân . Năm 1909 , nhà vật lý học Rutherford ( đã được đến ở bài trước ) đã tạo ra được sự biến đổi hạt nhân của nguyên tử . Cụ thể ông cho chùm hạt nhân nguyên tử Helium ( Heli – He ) phóng ra từ nguồn phóng xạ bắn phá vào Nitrogen ( Nitơ – N ) có trong không khí và kết quả là cả hai biến đổi thành Oxygen ( Oxi – 0 ) và Hidrogen ( Hidro – H ) . Quá trình dẫn đến sự biến đổi hạt nhân như vậy gọi là phản ứng hạt nhân . Ngày nay phản ứng hạt nhân vẫn được sử dụng bằng cách dùng một hạt nhân đạn chuyển động đến đập vào hạt nhân bia đứng yên và tạo thành các hạt nhân mới . Mục đích của việc làm này là chúng ta sẽ thu được năng lượng toả ra sau phản ứng dưới dạng động năng của các hạt nhân sinh ra . Năng lượng thu được từ phản ứng hạt nhân đó được gọi là năng lượng hạt nhân . Nội dung về năng lượng hạt nhân sẽ được trình bày trong chương trình Vật lý lớp 12 HK2 . Tuy nhiên trong phản ứng hạt nhân thì các hạt nhân đạn phải được cung cấp động năng đủ lớnthì mới có thể gây ra được phản ứng . Máy gia tốc hạt đảm nhận nhiệm vụ này và cách thức gia tốc hạt là nhờ điện trường đều Trong một phản ứng hạt nhân , hạt nhân đạn là proton có động năng chỉ khoảng 22.10 " J trong khi năng lượng cần thiết để gây ra phản ứng là khoảng 3.10'J . Proton phải được đưa vào điện trường của máy gia tốc hạt . Điện trường này được tạo ra nhờ hai mặt phẳng , tích điện trái dấu đặt song song , ở tâm hai mặt có lỗ nhỏ để proton đi qua . Hiệu điện thế giữa hai mặt là U. Proton được bắn thẳng từ một mặt đến mặt thứ hai.Sau khi thoát ra khỏi mặt thứ hai thì proton phải có đủ năng lượng để gây phản ứng hạt nhân . Bài tập & Trắc nghiệm Vật Lý 11 THPT Chuyên Lê Hồng Phong a ) Để đảm bảo điều đó , giá trị U tối thiểu phải là bao nhiêu ? b ) ( NC ) Chọn gốc điện thế tại O là điểm nằm trên đường bay của proton và cách đều hai mặt phẳng . Gọi X là điểm cách đều mặt phẳng thứ nhất và 0. Tim điện thế của mặt phẳng tích điện thứ nhất ( V1 ) , mặt phẳng tích điện thứ hai ( 19 ) và của vị trí X ( V ) . c ) ( NC ) Một electron cũng được bắn thẳng từ một mặt đến mặt thứ hai . Tìm vận tốc ban đầu của electron nếu vận tốc của electron bằng không khi nó đang ở vị trí cách đều ) và mặt phẳng thứ nhất . d ) ( NC ) Tính thể năng tĩnh điện của electron khi nó đang ở mặt thứ nhất và ở vị trí khi mà nó đã dừng lại . Độ chênh lệch thế năng tĩnh điện giữa hai vị trí này là bao nhiêu ? So sánh với độ chênh lệch động năng . ĐS : a ) 5.10 ' V ; b ) 2,5.10 ^ V ; -2,5.10 V ; 1,25.10 V ; e ) 2.108 m / s d ) -4.104 J ; -2.10 J ; độ tăngW = 2.1014 J = độ giảm WG Bài 3. Một hạt bụi kim loại tích điện âm , khối lượng m = 10 ' kg lơ lửng trong khoảng giữa hai bản kim loại phẳng nằm ngang . Hiệu điện thế giữa 2 bản là 1000V , khoảng cách giữa hai bản là d = 4,8cm . Cho g = 10 m / s ?. a / Tính điện tích q của hạt bụi và số điện tử dự của hạt bụi . b / Chiếu tia tử ngoại làm hạt bụi mất e thì thấy nó rơi với gia tốc 6 / s . Tìm số e còn lại trên hạt bụi . ĐS : a ) - 4,8.10- " C ; 3.10 b ) 1,2.109