Tel: 024.7300.7989 - Phone: 1800.6947 (Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)

Thi thử toàn quốc ĐGNL/ĐGTD Tháng 12 ngày 13-14/12
 ↪ ĐGNL Hà Nội HSA (Trạm 2) ↪ ĐGNL HCM V-ACT (Trạm 2) ↪ ĐGTD Bách Khoa TSA (Trạm 4) ↪ ĐGNL SP Hà Nội SPT (Trạm 1)
Giỏ hàng của tôi
Trang chủ
Luyện thi đại học môn lí

Để xác định các chất trong một mẫu, người ta dùng một máy được gọi

Câu hỏi số 730791:
Vận dụng

Để xác định các chất trong một mẫu, người ta dùng một máy được gọi là máy quang phổ khối (khối phổ kế, hình bên). Khi cho mẫu vào máy này, hạt có khối lượng \(m\) bị ion hóa sẽ mang điện tích q. Sau đó, hạt được tăng tốc đến tốc độ \(v\) nhờ hiệu điện thế q. Sau đó, hạt được tăng tốc đến tốc độ \(v\) nhờ hiệu điện thế \(U\). Tiếp theo, hạt sẽ chuyển động vào vùng từ trường theo phương vuông góc với cảm ứng từ \(\vec B\). Lực từ tác dụng lên hạt có độ lớn \(F = Bv|q|\), có phương vuông góc với cảm ứng từ \(\vec B\) và với vận tốc \(\vec v\) của hạt. Bán kính quỹ đạo tròn của hạt trong vùng có từ trường là \(r\). Dựa trên tỉ số \(\dfrac{{|q|}}{m}\), có thể xác định được các chất trong mẫu.

Đúng Sai
a)

Tốc độ của hạt bị thay đổi do tác dụng của từ trường trong máy.
b)

Bỏ qua tốc độ ban đầu của hạt. Sau khi được tăng tốc bởi hiệu điện thế \(U\), tốc độ của hạt là: \(v = \sqrt {\dfrac{{2|q|U}}{m}} .\)
c)

Tỉ số giữa độ lớn điện tích và khối lượng của hạt là \(\dfrac{{|q|}}{m} = \dfrac{{2U}}{{B{r^2}}}\).
d) Biết \(U = 3,00{\rm{kV}};B = 3,00\;{\rm{T}};1{\rm{amu}} = 1,{66.10^{ - 27}}\;{\rm{kg}};|e| = 1,{60.10^{ - 19}}{\rm{C}}\). Bán kính quỹ đạo của ion âm \(^{35}{\rm{C}}{{\rm{l}}^ - }\)trong vùng có trường là \(r = 0,0156\;{\rm{m}}\).

Đáp án đúng là: S; Đ; S; Đ

Quảng cáo

Xem lời giải
Câu hỏi:730791
Phương pháp giải

Phân tích bài đọc.

Giải chi tiết

+ Lực từ tác dụng lên hạt có phương vuông góc với vận tốc \(\overrightarrow v \) của hạt nên không sinh công. Do đó, theo định lí động năng, lực từ không làm thay đổi tốc độ của hạt \( \to \) a sai.

+ Định lý động năng: \(\Delta {W_d} = A\)

\(\begin{array}{l} \Rightarrow {W_{d2}} - {W_{{d_1}}} = A\\ \Rightarrow \dfrac{1}{2}m{v^2} - 0 = \left| q \right|Ed\\ \Rightarrow v = \sqrt {\dfrac{{2\left| q \right|U}}{m}} \end{array}\)

\( \to \) b đúng.

+ Lực từ đóng vai trò là lực hướng tâm, ta có:

\({F_{ht}} = F \Leftrightarrow m{a_{ht}} = Bv\left| q \right|\)

\( \Rightarrow m.\dfrac{{{v^2}}}{r} = Bv\left| q \right| \Rightarrow \dfrac{{\left| q \right|}}{m} = \dfrac{{{v^2}}}{{Bvr}} = \dfrac{v}{{Br}}\) (1)

Lại có: \(v = \sqrt {\dfrac{{2\left| q \right|U}}{m}}  \Rightarrow \dfrac{{\left| q \right|}}{m} = \dfrac{{{v^2}}}{{2U}}\)  (2)

Từ (1) và (2) suy ra: \(\dfrac{v}{{Br}} = \dfrac{{{v^2}}}{{2U}} \Rightarrow v = \dfrac{{2U}}{{Br}}\)

\( \Rightarrow \) Tỉ số giữa độ lớn điện tích và khối lượng của hạt là:

\(\dfrac{{\left| q \right|}}{m} = \dfrac{{2U}}{{{B^2}{r^2}}}\)

\( \to \) c sai.

+ Ta có: \(m.\dfrac{{{v^2}}}{r} = Bv\left| q \right| \Rightarrow \dfrac{{\left| q \right|}}{m} = \dfrac{{{v^2}}}{{Bvr}} = \dfrac{v}{{Br}}\)

\(v = \sqrt {\dfrac{{2\left| q \right|U}}{m}}  = \sqrt {\dfrac{{2.1,{{6.10}^{ - 19}}{{.3.10}^3}}}{{35.1,{{66.10}^{ - 27}}}}}  = 128543\left( {m/s} \right)\)

Bán kính quỹ đạo:

\(r = \dfrac{{mv}}{{B\left| q \right|}} = \dfrac{{35.1,{{66.10}^{ - 27}}.128543}}{{3.1,{{6.10}^{ - 19}}}} = 0,0156m\)

\( \to \) d đúng.

Đáp án cần chọn là: S; Đ; S; Đ

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>>  2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.

Hỗ trợ - Hướng dẫn

  • 024.7300.7989
  • 1800.6947 free

(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com

Đăng ký nhận tư vấn