Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)
Bài toán v tia X.
Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit
Tng đài t vn: 1900 58-58-12
- Trang | 1 -
Mt s kin thc trng tâm:
Khi electron đp vào đi âm cc thì phn ln nng lng ca nó bin thành nhit làm nóng đi âm cc, phn còn li
to ra nng lng ca tia X. tìm nhit lng ta ra ti đi âm cc thì ta áp dng đnh lut bo toàn nng lng, ta
có
2
1
2
d
hc
W hf Q mv Q
, vi f là tn s tia X, là bc sóng tia X phát ra.
Q là nhit lng làm nóng đi catot có biu thc tính
0
Q c m t
Nu electron đp vào đi âm cc nhng không tham gia vào làm nóng đi âm cc ngha là toàn b đng nng ca
nó bin thành nng lng tia X.
Khi đó tia X này có tn s ln nht f
max
hay bc sóng nh nht
.Vi N tng s quang electron đn đi Katt.
Mà Q = mC(t
2
- t
1
), vi C nhit dung riêng ca kim loi làm đi Katt
Ví d 1.
Trong mt ng Rnghen ngi ta to ra mt hiu đin th không đi U = 2.10
4
(V) gia hai cc.
a) Tính đng nng ca êlectron đn đi Catot (b qua đng nng ban đu ca êlectron khi bt ra khi Catot.
b) Tính tn s cc đi ca tia Rnghen.
c) Trong mt phút ngi ta đm đc 6.10
18
êlectron đp vào đi Catot. Tính cng đ dòng đin qua ng
Rnghen.
Hng dn gii:
a) ng nng ca electron đn đi Catot: W
d
= |e|.U = 1,6.10
–19
. 2.10
4
= 3,2.10
–15
(J).
b) Tn s cc đi ca tia Rnghen đt đc khi toàn b đng nng ca electron chuyn thành nng lng tia
Rnghen, khi đó ta có W
d
Hng dn gii:
a) ng nng ca electron đn đi Catot: W
d
= |e|.U
AK
= 1,6.10
–19
. 200.10
3
= 3,2.10
–14
(J)
b) Bc sóng ngn nht mà tia Rn ghen phát ra tha mãn
26
12
d max AK min
19 3
min AK
hc hc 19,875.10
W e U 6,2.10 (m).
e U 1,6.10 .200.10
BÀI TOÁN V TIA X
(TÀI LIU BÀI GING)
GIÁO VIÊN: NG VIT HÙNG
= 10,35.10
–10
(m).
Ví d 4.
Mt ng Rnghen phát ra đc bc x có bc sóng nh nht là 5 Å.
a) Tính vn tc ca electron ti đp vào đi catt và hiu đin th gia hai cc ca ng.
b) Khi ng Rnghen đó hot đng cng đ dòng đin qua ng là 0,002 (A). Tính s electron đp vào đi âm
cc catt trong mi giây và nhit lng to ra trên đi catt trong mi phút nu coi rng toàn b đng nng
ca êlectron đp vào đi âm cc đc dùng đ đt nóng nó.
c) tng đ cng ca tia Rnghen, tc là đ gim bc sóng ca nó, ngi ta cho hiu đin th gia hai cc
tng thêm U = 500 (V). Tính bc sóng ngn nht ca tia Rnghen phát ra khi đó. /S: a) v = 2,96.10
7
m/s.
b) n = 1,25.10
16
ht, Q = 300 (J).
c)
min
= 4,17 Å.
Ví d 5.
Trong chùm tia Rnghen phát ra t mt ng Rnghen, ngi ta thy có nhng tia có tn s ln nht
5.10
18
(Hz).
Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit
Tng đài t vn: 1900 58-58-12
- Trang | 3 - Ví d 6.
Mt ng Rn-ghen hot đng di đin áp U = 50000 V. Khi đó cng đ dòng đin qua ng Rn-
ghen là I = 5 mA. Gi thit 1% nng lng ca chùm electron đc chuyn hóa thành nng lng ca tia X và
nng lng trung bình ca các tia X sinh ra bng 75% nng lng ca tia có bc sóng ngn nht. Bit
electron phát ra khi catot vi vn tôc bng 0.
a) Tính công sut ca dòng đin qua ng Rn-ghen
b) Tính s photon ca tia X phát ra trong 1 giây?
c) Catot đc làm ngui bng dòng nc có nhit đ ban đu t
1
= 10
0
C. Hãy tìm lu lng nc (lít/phút) phi
dùng đ gi cho nhit đ catot không thay đi. Bit khi ra khi ng Rn-ghen thì nhit đ ca nc là t
2
=
25
0
C. Nhit dung riêng ca nc là c = 4200 J/kg.K. Khi lng riêng ca nc là 1000 kg/m
3
.
áp s:
a) N = 3,74. 10
17
b) W
đ
=1,6.10
-15
J c)
0
=1,24.
10
10
m
d)
t
= 49,368
0
C
Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)
Bài toán v tia X.
Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit
D. 2.10
13
Câu 5. Chiu vào catôt ca t bào quang đin mt ánh sáng có bc sóng = 600 nm t mt ngun sáng có công sut
2 mW. Bit c 1000 ht phôtôn ti đp vào catôt thì có 2 electron bt ra, cng đ dòng quang đin bão hòa bng
A. 1,93.10
–6
A. B. 0,193.10
–6
A. C. 19,3 mA. D. 1,93 mA.
Câu 6. Chiu chùm ánh sáng có công sut 3 W, bc sóng 0,35 m vào catôt ca t bào quang đin có công thoát
electron 2,48 eV thì đo đc cng đ dòng quang đin bão hoà là 0,02 A. Hiu sut lng t bng
A. 0,2366%. B. 2,366%. C. 3,258%. D. 2,538%.
Câu 7. Mt t bào quang đin có catôt đc làm bng Asen. Chiu vào catôt chùm bc x đin t có bc sóng 0,2
m và ni t bào quang đin vi ngun đin mt chiu. Mi giây catôt nhn đc nng lng ca chùm sáng là 3 mJ,
thì cng đ dòng quang đin bão hòa là 4,5.10
–6
A. Hiu sut lng t là
A. 9,4%. B. 0,094%. C. 0,94%. D. 0,186%.
Câu 8. Khi chiu mt bc x đin t có bc sóng = 0,5 m vào b mt catt ca t bào quang đin to ra dòng
quang đin bão hoà I
bh
= 0,32 A. Công sut bc x đp vào catt là P = 1,5 W. Cho bit h = 6,625.10
–34
J.s ; c = 3.10
8
m/s, e = 1,6.10
–19
C. Hiu sut lng t là
A. 52% B. 63% C. 53% D. 43%
T, sao cho
B
vuông góc vi
phng ban đu ca vn tc electron. Bit qu đo ca các electron có bán kính cc đi là R = 23,32 mm thì vn tc ban
đu cc đi ca các electron quang đin.
A. 1,25.10
5
m/s B. 2,36.10
5
m/s C. 3,5.10
5
m/s D. 4,1.10
5
m/s
Câu 12. Chiu bc x đn sc bc sóng = 0,533 m vào mt tm kim loi có công tht electron A = 3.10
–19
J . Dùng
màn chn tách ra mt chùm hp electron quang đin và cho chúng bay vào mt min t trng đu có cm ng t
B
.
Hng chuyn đng ca electron quang đin vuông góc vi B . Bit bán kính cc đi ca qu đo các electron là R =
22,75 mm. Tìm đ ln cm ng t B ca t trng.
A. B = 2.10
-4
T B. B = 10
-4
T C. B = 1,2.10
-4
–19
C. in áp cc đi gia hai cc ca
ng là
A. 46875 V. B. 4687,5 V C. 15625 V D. 1562,5 V
Câu 15: in áp cc đi gia ant và catt ca mt ng Cu-lít-gi là U
o
= 18200 V. B qua đng nng ca êlectron
khi bt khi catt. Tính bc sóng ngn nht ca tia X do ng phát ra. Cho h = 6,625.10
–34
J.s ; c = 3.10
8
m/s ; |e| =
1,6.10
–19
C.
A.
min
= 68 pm. B.
min
= 6,8 pm. C.
min
= 34 pm. D.
min
= 3,4 pm.
Câu 16: Hiu đin th “hiu dng” gia ant và catt ca mt ng Cu-lít-gi là 10 kV. B qua đng nng ca các
êlectron khi bt khi catt. Tc đ cc đi ca các êlectron khi đp vào ant.
A. 70000 km/s. B. 50000 km/s. C. 60000 km/s. D. 80000 km/s.
Câu 17: in áp cc đi gia ant và catt ca mt ng Cu-lít-gi là 18,75 kV. Bit đ ln đin tích electron, tc đ
sáng trong chân không và hng s Plng ln lt là 1,6.10
–19
Hz. D. 60.10
18
Hz.
Câu 19: Hiu đin th cc đi gia hai cc ca ng Cu-lít-gi là 15 kV. Gi s electron bt ra t catôt có vn tc ban
đu bng không thì bc sóng ngn nht ca tia X mà ng có th phát ra là bao nhiêu ?
A. 75,5.10
–12
m. B. 82,8.10
–12
m. C. 75,5.10
–10
m. D. 82,8.10
–10
m.
Câu 20: Mt ng Cu-lít-gi phát ra bc x có bc sóng nh nht là 5 Å. Cho đin tích electron là 1,6.10
–19
C, hng
s Planck là 6,625.10
–34
J.s, vn tc ca ánh sáng trong chân không là 3.10
8
m/s. Hiu đin th cc đi U
o
gia anôt và
catôt là bao nhiêu ?
A. 2500 V. B. 2485 V.
C. 1600 V. D. 3750 V.
15. A
16. C
17. D
18. A
19. B
20. B