Bài 28. Tia X

Lý thuyết

Bài 28.1, 28.2, 28.3, 28.4, 28.5 trang 77 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12

28.1. Hãy chọn phát biểu đúng.

Trong ống Cu-lít-giơ, để tạo một chùm tia X, ta cho một chùm êlectron nhanh bắn vào

A. một chất rắn khó nóng chảy, có nguyên tử lượng lớn.

B.  một chất rắn, có nguyên tử lượng bất kì.

C. một chất rắn, hoặc một chất lỏng có nguyên tử lượng lớn.

D. một chất rắn, chất lỏng hoặc chất khí bất kì.

28.2. Trong việc chiếu và chụp ảnh nội tạng bằng tia X, người ta phải hết sức tránh tác dụng nào dưới đây của tia X?

A. Khả năng đâm 'xuyên.                      

B. Làm đen kính ảnh.

C. Làm phát quang một số chất.        

D. Huỷ diệt tế bào.

28.3. Tia Rơn-ghen có

A. cùng bản chất với sóng vô tuyến.

B. cùng bản chất với sóng âm.

C. điện tích âm.

D. bước sóng lớn hơn bước sóng của tia hồng ngoại.

28.4. Trong chân không, các bức xạ được sắp xếp theo thứ tự bước sóng giảm dần là:

A. tia hồng ngoại, ánh sáng tím, tia Rơn-ghen, tia tử ngoại.

B.tia Rơn-ghen, tia tử ngoại, ánh sáng tím, tia hồng ngoại,

C. tia hồng ngoại, ánh sáng tím, tia tử ngoại, tia Rơn-ghen.

D. ánh sáng tím, tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia Rơn-ghén.

28.5. Khi nói về tia y, phát biểu nào sau đây là sai ?

A. Tia \(\gamma \) không phải là sóng điện từ.

B. Tia \(\gamma \)  không mang điện.

C. Tia \(\gamma \)  có tần số lớn hơn tần số của tia X.

D. Tia \(\gamma \) có khả năng đâm xuyên mạnh hơn tia X.

Hướng dẫn giải

28.1	28.2	28.3	28.4	28.5
A	D	A	C	A

Bài 28.6, 26.7, 26.8, 28.9 trang 78 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12

28.6.Tia Rơn-ghen (tia X) có

A. tần số nhỏ hơn tần số của tia hồng ngoại.

B. cùng bản chất với sóng âm.

C. điện tích âm, nên nó không bị lệch trong điện trường và từ trường.

D. cùng bản chất với tia tử ngoại.

28.7. Chỉ ra ý sai. Người ta sử dụng tia X để

A. chụp ảnh nội tạng (dạ dày, phổi...).

B. tiệt trùng trong nước máy.

C. chữa bộnh còi xương.

D. dò khuyết tật bên trong các vật đúc.

28.8. Tia có bước sóng nào nêu dưới đây là tia X ?

A. 5.10^-6 m.                              B. 5.10^-8m.

C. 5.10^-10m.                             D.5.10^-12m.

28.9. Chọn ý đúng. Trong các máy "chiếu điện", người ta cho chùm tia X đi qua một tấm nhôm trước khi chiếu vào cơ thể. Mục đích của việc này là

A. lọc tia Xcứng đi, chỉ cho tia Xmềm chiếu vào cơ thể.

B. lọc tia X mềm đi, chỉ cho tia X cứng chiếu vào cơ thể.

C. làm yếu chùm tia X trước khi chiếu vào cơ thể.

D. lọc các sóng điện từ khác tia X, không cho chiếu vào cơ thể.

Hướng dẫn giải

28.6	28.7	28.8	28.9
D	C	C	B

Bài 28.10 trang 78 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12

Hiệu điện thế giữa anôt và catôt của một ống Cu-lít-giơ là 12 kV. Tính tốc độ của các êlectron đập vào anôt. Bỏ qua tốc độ ban đầu của êlectron khi bật ra khỏi catôt.

Cho biết: Khối lượng và điện tích các êlectron là m_e = 9,1.10^-31 kg : -e = -1,6.10^-19 c

Hướng dẫn giải

Từ công thức \({{\rm{W}}_d} = {1 \over 2}{m_e}{v^2} =  - e{U_{KA}}\)

Từ đó suy ra 

\(v = \sqrt {{{ - 2e{U_{KA}}} \over {{m_e}}}}  = \sqrt {{{2.\left( { - 1,{{6.10}^{ - 19}}} \right)\left( { - 12000} \right)} \over {9,{{1.10}^{ - 31}}}}}  = 6,{5.10^7}m/s\)

Bài 28.11 trang 78 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12

Tốc độ của các êlectron khi đập vào anôt của một ống Cu-lít-giơ là 45 000 km/s. Để tăng tốc độ này thêm 5 000 km/s, phải tăng hiệu điện thế đặt vào ống thêm bao nhiêu ?

Hướng dẫn giải

Từ công thức

\({{\rm{W}}_d} = {1 \over 2}m{v^2} = eU \\ \Rightarrow U = {{m{v^2}} \over {2e}} = {{9,{{1.10}^{ - 31}}{{\left( {4,{{5.10}^7}} \right)}^2}} \over {2.\left( {1,{{6.10}^{ - 19}}} \right)}} = 5800VU + \Delta \\ U = {{9,{{1.10}^{ - 31}}{{\left[ {\left( {4,5 + 0,5){{.10}^7}} \right)} \right]}^2}} \over {2.\left( {1,{{6.10}^{ - 19}}} \right)}} = 7100V \\ \Rightarrow \Delta U = 1300V \)

Bài 28.12 trang 79 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12

Một Ống Cu-lít-giơ có công suất trung bình 300 W, hiệu điên thế giữa anôt và catôt có giá trị 10 kV. Hãy tính:

a)  Cường độ dòng điộn và số êlectron qua ống trong mỗi giây.

b)  Tốc độ của các êlectron khi tới anôt. Bỏ qua tốc độ ban đầu của êlectron khi bật ra khỏi catôt.

Hướng dẫn giải

a) \(I = {P \over U} = {{300} \over {10000}} = 0,03A = 30mA\)

Số e qua ống mỗi giây: \(N = {I \over e} = {{0,03} \over {1,{{6.10}^{ - 19}}}} = 1,{875.10^7}e/s\)

b) Vận tốc cực đại của e

\(v = \sqrt {{{ - 2e{U_{KA}}} \over {{m_e}}}}  = 59,{3.10^7}m/s\)

Bài 28.13 trang 79 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12

Nếu hiệu điện thế giữa hai cực của một ống Cu-lít-giơ bị giảm 2 000 V thì tốc độ của các êlectron tới anôt giảm 5 200 km/s. Hãy tính hiệu điện thế của ống và tốc độ của các êlectron.

Hướng dẫn giải

Ta có phương trình 

\({1 \over 2}{m_e}{v^2} = - e{U_{KA}} \\ {1 \over 2}{m_e}{\left( {v - \Delta v} \right)^2} = - e\left( {{U_{KA}} - \Delta {U_{KA}}} \right) \\ {v^2} - 2v\Delta v\, + {\left( {\Delta v} \right)^2} = {{ - 2e{U_{KA}}} \over m} + {{2e\Delta {U_{KA}}} \over m}\)

Do đó

\(v = {{\Delta v} \over 2} + {{e\Delta {U_{KA}}} \over {m\Delta v}} = 70,{2.10^6}m/s\)

Hiệu điện thế của ống

\({U_{AK}} = {{m{v^2}} \over {2e}} = 14kV\)

Bài 28.14 trang 79 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12

Khi tăng hiệu điện thế giữa hai cực của ống Cu-lít-giơ thêm 2 000 V thì tốc độ các êlectron tới anôt tăng thêm được 7 000 km/s. Hãy tính tốc độ ban đầu của êlectron và điện áp ban đầu giữa hai cực của ống Cu-lít-giơ

Hướng dẫn giải

Ta có phương trình

\({1 \over 2}m{v^2} = eU;\,{1 \over 2}m{\left( {v + {{7.10}^6}} \right)^2} = e\left( {U + 2000} \right)\)

Do đó

\(m\left[ {{{\left( {v + {{7.10}^6}} \right)}^2} - {v^2}} \right] = 2e.2000 = 4000e \\ \Rightarrow {14.10^6}v = 654,{3.10^{12}} \Rightarrow v = 46,{7.10^6}m/s \\ U = {{m{v^2}} \over {2e}} = 6200V \)

Bài 28.15 trang 79 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12

Trong một ống Cu-lít-giơ, tốc độ của êlectron khi tới anôt là 50 000 km/s. Để giảm tốc độ này 8 000 km/s, phải giảm hiệu điện thế giữa hai đầu ống bao nhiêu ?

Hướng dẫn giải

Ta có 

\(v = 50000km/s = {5.10^7}m/s \\ \Rightarrow U = {{m{v^2}} \over {2e}} = 7100V \)

mà 

\(v' = v - 8000 = 42000km/s = {42.10^6}m/s \\ \Rightarrow U' = {{mv{'^2}} \over {2e}} = 5000V \)

Vậy phải giảm hiệu điện thế

\(\Delta U = U - U' = 2100V\)