Sử dụng các thông tin sau cho hai câu hỏi bên dưới: Trong máy quang phổ

Sử dụng các thông tin sau cho hai câu hỏi bên dưới: Trong máy quang phổ khối (Mass Spectrometry), một ion mang điện tích $q = + 1,6.10^{- 19}\,\, C$, có khối lượng $m = 3,2.10^{- 26}\,\, kg$, được tăng tốc đến tốc độ v nhờ hiệu điện thế U = 1000 V, sau đó ion sẽ chuyển động vào vùng từ trường đều theo phương vuông góc với cảm ứng từ $\overset{\rightarrow}{B}$ có độ lớn 0,5 T. Lực từ tác dụng lên ion có độ lớn $F = Bv|q|$, có phương vuông góc với cảm ứng từ $\overset{\rightarrow}{B}$ và với vận tốc $\overset{\rightarrow}{v}$ của ion. Trong vùng từ trường, ion chuyển động theo quỹ đạo tròn. Bỏ qua tác dụng của trọng lực và lực cản.

Trả lời cho các câu 1, 2 dưới đây:

Câu hỏi số 1:

Vận dụng

Bỏ qua tốc độ ban đầu của ion, sau khi được tăng tốc bởi hiệu điện thế U, tốc độ v của ion là bao nhiêu km/s (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)?

Trả lời:

Đáp án đúng là:

Xem lời giải

Câu hỏi:785901

Phương pháp giải

Công của lực điện: A = qEd = qU

Định lí biến thiên động năng: $\Delta W_{d} = A$

Giải chi tiết

Độ biến thiên động năng của ion khi đi vào vùng điện trường là:

$\begin{array}{l} \left. W_{ds} - W_{dtr} = A\Rightarrow\dfrac{1}{2}mv^{2} - 0 = qU \right. \\ \left. \Rightarrow v = \sqrt{\dfrac{2qU}{m}} = \sqrt{\dfrac{2.1,6.10^{- 19}.1000}{3,2.10^{- 26}}} \right. \\ \left. \Rightarrow v = 1.10^{5}\,\,\left( {m/s} \right) = 100\,\,\left( {km/s} \right) \right. \end{array}$

Đáp án cần điền là: 100

Câu hỏi số 2:

Vận dụng

Bán kính quỹ đạo của ion trong từ trường này là bao nhiêu centimet (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)?

Trả lời:

Đáp án đúng là:

Xem lời giải

Câu hỏi:785902

Phương pháp giải

Độ lớn lực từ tác dụng lên ion: $F = Bv|q|$

Lực từ đóng vai trò là lực hướng tâm

Lực hướng tâm: $F_{ht} = m\dfrac{v^{2}}{r}$

Giải chi tiết

Khi đi vào từ trường, ion chịu tác dụng của lực từ, đóng vai trò là lực hướng tâm:

$\begin{array}{l} \left. F = F_{ht}\Rightarrow Bvq = m\dfrac{v^{2}}{r}\Rightarrow r = \dfrac{mv}{Bq} \right. \\ \left. \Rightarrow r = \dfrac{3,2.10^{- 26}.10^{5}}{0,5.1,6.10^{- 19}} = 0,04\,\,(m) = 4\,\,\left( {cm} \right) \right. \end{array}$

Đáp án cần điền là: 4

Quảng cáo

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.