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

Giỏ hàng của tôi

Các hạt bụi mịn thường nhiễm điện dương, phân tán trong không khí và nằm lơ lửng gần mặt

Các hạt bụi mịn thường nhiễm điện dương, phân tán trong không khí và nằm lơ lửng gần mặt đất, chúng rất có hại cho sức khỏe khi chúng ta hít vào trong phổi. Các loại máy lọc không khí, hút ẩm, điều hòa... sử dụng công nghệ ion âm để làm sạch không khí bằng cách tạo ra các ion âm để diệt khuẩn và trung hòa các hạt bụi mịn tích điện dương làm chúng rơi xuống đất. Trong các tính toán sau đây, bỏ qua trọng lực, sức cản của không khí và từ trường của Trái đất tác dụng lên hạt bụi mịn.

Trả lời cho các câu 1, 2, 3 dưới đây:

Câu hỏi số 1:
Thông hiểu

Một hạt bụi mịn PM2.5 (loại bụi mịn có đường kính tối đa $2,5\mu m$) có điện tích $1,6.10^{- 19}C$ nằm lơ lửng trong không khí ở gần mặt đất nơi có điện trường đều với cường độ 117,6 V/m. Lực điện tác dụng lên hạt bụi mịn này là:

Đáp án đúng là: A

Câu hỏi:941063
Phương pháp giải

Sử dụng công thức: $F = qE$.

Giải chi tiết

Lực điện tác dụng lên hạt bụi mịn này là:

$F = qE = 1,6.10^{- 19}.117,6 = 1,88.10^{- 17}N$

Đáp án cần chọn là: A

Câu hỏi số 2:
Vận dụng

Một máy lọc không khí, sử dụng công nghệ ion âm, tạo ra các ion $\text{OH}^{-}$ có điện tích $- 1,6.10^{- 19}C$ và khối lượng $2,83.10^{- 26}kg$ để trung hòa các hạt bụi mịn. Để tính tốc độ ban đầu của các ion này, người ta cho chúng đi vào một thiết bị đo trong đó có từ trường đều. Biết rằng từ trường tác dụng một lực từ lên điện tích chuyển động theo công thức: $\overset{\rightarrow}{F} = q\overset{\rightarrow}{v} \times \overset{\rightarrow}{B}$ ($\overset{\rightarrow}{F}$ là lực từ, $q$ là điện tích, $\overset{\rightarrow}{v}$ là vận tốc của điện tích, $\overset{\rightarrow}{B}$ là véc tơ cảm ứng từ, $\overset{\rightarrow}{v} \times \overset{\rightarrow}{B}$ là tích có hướng của hai véc tơ này). Điều chỉnh để các ion $\text{OH}^{-}$ đi vào thiết bị theo phương vuông góc với véc tơ cảm ứng từ thì quỹ đạo của chúng là một vệt sáng tròn. Khi độ lớn cảm ứng từ trong thiết bị là $5.10^{- 5}T$ thì bán kính của vệt sáng là 12,6 cm. Tốc độ ban đầu của các ion $\text{OH}^{-}$ xấp xỉ bằng:

Đáp án đúng là: D

Câu hỏi:941064
Phương pháp giải

Khi điện tích chuyển động vuông góc với từ trường, lực Lorentz đóng vai trò là lực hướng tâm: $F = |q|vB = ma_{ht}$.

Giải chi tiết

Khi điện tích chuyển động vuông góc với từ trường, lực Lorentz đóng vai trò là lực hướng tâm: $F = |q|vB = ma_{ht}$

$\left. \Rightarrow|q|vB = \dfrac{mv^{2}}{R}\Rightarrow v = \dfrac{|q|BR}{m} \right.$

Tốc độ ban đầu của các ion $\text{OH}^{-}$ xấp xỉ bằng:

$v = \dfrac{\left| {- 1,6.10^{- 19}} \right|.5.10^{- 5}.12,6.10^{- 2}}{2,83.10^{- 26}} \approx 35,6\left( {m/s} \right)$

Đáp án cần chọn là: D

Câu hỏi số 3:
Vận dụng

Tại các điểm gần bề mặt Trái Đất luôn có một điện trường có phương thẳng đứng hướng từ trên xuống dưới. Biết rằng, tại điểm đặt máy lọc không khí điện trường Trái đất có cường độ 117,6 V/m. Điều chỉnh hướng và độ lớn của véc tơ cảm ứng từ trong thiết bị sao cho chùm ion $\text{OH}^{-}$ chuyển động thẳng đều theo phương nằm ngang. Lúc này, véc tơ cảm ứng từ trong thiết bị sẽ:

Đáp án đúng là: A

Câu hỏi:941065
Phương pháp giải

+ Để chùm ion $\text{OH}^{-}$ chuyển động thẳng đều theo phương ngang, tổng lực tác dụng lên nó phải bằng 0.

+ Sử dụng công thức lực lorenxo và lực điện.

Giải chi tiết

Để chùm ion $\text{OH}^{-}$ ($q < 0$) chuyển động thẳng đều theo phương ngang, tổng lực tác dụng lên nó phải bằng 0. Bỏ qua trọng lực, ta có: $\left. \overset{\rightarrow}{F_{d}} + \overset{\rightarrow}{F_{t}} = 0\Rightarrow\overset{\rightarrow}{F_{t}} = - \overset{\rightarrow}{F_{d}} \right.$.

Độ lớn: $\left. F_{t} = F_{d}\Leftrightarrow|q|vB = |q|E\Leftrightarrow B = \dfrac{E}{v} = \dfrac{117,6}{35,6} = 3,3T \right.$

Điện trường $\overset{\rightarrow}{E}$ hướng thẳng đứng xuống dưới. Vì $q < 0$, lực điện $\overset{\rightarrow}{F_{d}} = q\overset{\rightarrow}{E}$ sẽ hướng thẳng đứng lên trên $\Rightarrow$ lực từ $\overset{\rightarrow}{F_{t}}$ phải hướng thẳng đứng xuống dưới.

Theo quy tắc bàn tay trái, để lực từ vuông góc với vận tốc (ngang) và điện trường (thẳng đứng), thì cảm ứng từ $\overset{\rightarrow}{B}$ phải có phương vuông góc với cả $\overset{\rightarrow}{v}$ và $\overset{\rightarrow}{E}$.

Đáp án cần chọn là: A

Quảng cáo

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

>>  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