Câu 1. Có thể sử dụng bộ thí nghiệm (hình bên) để tìm hiểu về mối liên hệ giữa áp suất và thể tích của một lượng khí xác định ở nhiệt độ không đổi.
a) Có thể sử dụng bộ thí nghiệm (hình bên) để tìm hiểu về mối liên hệ giữa áp suất và thể tích của một lượng khí xác định ở nhiệt độ không đổi.
b) Trình tự thí nghiệm: Nén (giữ nguyên nhiệt độ) khí trong xi lanh; Ghi giá trị thể tích và giá trị áp suất khí; Lặp lại các thao tác.
c) Số phân tử khí lí tưởng đã dùng trong thí nghiệm là 4,8.1024 phân tử.
d) Với kết quả thu được ở bảng bên, có thể xem rằng công thức liên hệ áp suất theo thể tích là p⋅V=hằng số, trong đó p đo bằng bar và V đo bằng cm³.
Hướng dẫn giải
|
Nội dung
|
Đúng
|
Sai
|
a
|
Có thể sử dụng bộ thí nghiệm (hình bên) để tìm hiểu về mối liên hệ giữa áp suất và thể tích của một lượng khí xác định ở nhiệt độ không đổi.
|
Đ
|
|
b
|
Trình tự thí nghiệm: Nén (giữ nguyên nhiệt độ) khí trong xi lanh; Ghi giá trị thể tích và giá trị áp suất khí; Lặp lại các thao tác.
|
Đ
|
|
c
|
Số phân tử khí lí tưởng đã dùng trong thí nghiệm là 4,8.1024 phân tử.
|
Đ
|
|
d
|
Với kết quả thu được ở bảng bên, có thể xem rằng công thức liên hệ áp suất theo thể tích là p⋅V=hằng số, trong đó p đo bằng bar và V đo bằng cm³.
|
|
S
|
a) ĐÚNG . Bộ thí nghiệm này gồm một xi lanh chứa khí, một piston di chuyển để thay đổi thể tích của khí trong xi lanh, một áp kế để đo áp suất của khí, và một cảm biến nhiệt độ để đảm bảo nhiệt độ được giữ không đổi. Với thiết kế này, khi thay đổi thể tích bằng cách nén hoặc giãn khí trong xi lanh, ta có thể ghi lại áp suất tương ứng. Đây là cách trực tiếp để tìm hiểu mối quan hệ giữa áp suất và thể tích của một lượng khí xác định khi nhiệt độ không đổi, phù hợp với việc nghiên cứu định luật Boyle.
b) ĐÚNG. Để tìm hiểu mối quan hệ giữa áp suất và thể tích, cần thực hiện các bước sau:
1. Nén khí trong xi lanh, đồng thời giữ nguyên nhiệt độ (điều kiện đẳng nhiệt).
2. Ghi lại giá trị của thể tích (V) và áp suất (p) tương ứng sau mỗi lần nén.
3. Lặp lại quá trình này với các mức thể tích khác nhau. Quá trình này giúp ta thu thập các dữ liệu cần thiết để phân tích mối quan hệ giữa áp suất và thể tích.
c) ĐÚNG. Định luật Boyle phát biểu rằng khi nhiệt độ của một lượng khí xác định không đổi, tích của áp suất (p) và thể tích (V) luôn là một hằng số. Cụ thể, công thức của định luật Boyle là:
p⋅V= hằng số
Trong thí nghiệm này, áp suất được đo bằng đơn vị bar và thể tích được đo bằng cm³. Các giá trị trong bảng cho thấy rằng khi thể tích giảm, áp suất tăng và tích p⋅V gần như không đổi, chứng minh được mối liên hệ theo định luật Boyle.
d) SAI. Số phân tử khí dùng trong thí nghiệm: N = n.NA = 8.10-4. 6,02.1023 = 4,816.1020 phân tử.
Câu 2. Máy Gia tốc Hạt Lớn (LHC) là máy gia tốc hạt lớn nhất và có năng lượng cao nhất thế giới, được xây dựng bởi Tổ chức Nghiên cứu Hạt nhân châu Âu (CERN) từ năm 1998 đến 2008. LHC có chu vi 27 km và sử dụng các nam châm siêu dẫn để tạo ra từ trường mạnh, giúp gia tốc các hạt proton đến năng lượng rất cao. Khi cho mẫu vào máy này, hạt có khối lượng bị ion hóa sẽ mang điện tích . Sau đó, hạt được tăng tốc đến tốc độ nhờ hiệu điện thế . 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 . Giả sử một hạt proton có điện tích q và khối lượng m=1,67×10−27 kg đang chuyển động tròn trong từ trường B = 5 T với bán kính quỹ đạo là r = 0,4297 m. Biết độ lớn điện tích của electron là .
a) Điện tích của proton là âm.
b) Từ trường có tác dụng lực lên hạt proton, giúp hạt này duy trì quỹ đạo tròn.
c) Tốc độ của hạt proton trong từ trường là 2,05844311,4 m/s.
d) Động năng của hạt proton là 221,125 electron-volt (eV).
Hướng dẫn giải
|
Nội dung
|
Đúng
|
Sai
|
a
|
Điện tích của proton là âm.
|
|
S
|
b
|
Từ trường có tác dụng lực lên hạt proton, giúp hạt này duy trì quỹ đạo tròn.
|
Đ
|
|
c
|
Tốc độ của hạt proton trong từ trường là 2,05844311,4 m/s.
|
Đ
|
|
d
|
Động năng của hạt proton là 221,125 electron-volt (eV).
|
|
S
|
a) SAI. Điện tích của proton là dương, q = 1,6.10-19 C.
b) ĐÚNG. Từ trường có tác dụng lực lên hạt proton, giúp hạt này duy trì quỹ đạo tròn.
c) ĐÚNG. Lực Lorenxơ đóng vai trò chính là lực hướng tâm:
d) SAI. Động năng của proton: