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

Giỏ hàng của tôi
Trang chủ
Luyện thi đại học môn lí

Hình bên cho thấy các thành phần cơ bản của một máy quang phổ khối,

Câu hỏi số 952248:
Vận dụng

Hình bên cho thấy các thành phần cơ bản của một máy quang phổ khối, có thể được sử dụng để đo khối lượng của một ion. Một ion có khối lượng m, điện tích q được tạo ra ở nguồn S. Ion ban đầu đứng yên và được tăng tốc đến tốc độ v nhờ hiệu điện thế U. Tiếp theo, ion đi vào buồng phân tách, trong đó một từ trường đều $\overset{\rightarrow}{B}$ vuông góc với quỹ đạo của ion. Lực từ tác dụng lên ion có độ lớn $F = B.v|q|$, có phương vuông góc với cảm ứng từ $\overset{\rightarrow}{B}$và với vận tốc $\overset{\rightarrow}{v}$ của hạt. Bán kính quỹ đạo tròn của ion trong vùng có từ trường là r. Một cảm biến rộng nằm dọc theo đáy của buồng. Từ trường làm cho ion chuyển động tròn và va chạm vào cảm biến.

A diagram of a circuit AI-generated content may be incorrect.

Cho các nhận định sau, các nhận định đúng là?

Đáp án đúng là: A; D; E

Quảng cáo

Xem lời giải
Câu hỏi:952248
Phương pháp giải

- Áp dụng định lý biến thiên động năng: $\text{W}_{d} - \text{W}_{d0} = A = |q|.U$

- Lực từ đóng vai trò là lực hướng tâm: $\left. F_{t} = ma_{ht}\Rightarrow|q|vB = m\dfrac{v^{2}}{r} \right.$

Giải chi tiết

a) Áp dụng định lý biến thiên động động năng:

$\left. \text{W}_{d} - \text{W}_{d0} = A\Rightarrow\dfrac{1}{2}mv^{2} = |q|U\Rightarrow v = \sqrt{\dfrac{2|q|U}{m}} \right.$

⟶ a đúng.

b) Vì $\overset{\rightarrow}{F}\bot\overset{\rightarrow}{v}$ nên lực từ không sinh công, do đó động năng không đổi ⟶ tốc độ không đổi.

⟶ b sai.

c) Lực hướng từ đóng vai trò là lực hướng tâm.

$\begin{array}{l} \left. \Rightarrow F_{t} = ma_{ht}\Rightarrow|q|vB = m\dfrac{v^{2}}{r} \right. \\ \left. \Rightarrow r = \dfrac{mv}{|q|B} = \dfrac{m\sqrt{\dfrac{2|q|U}{m}}}{|q|B}\Rightarrow r = \sqrt{\dfrac{2mU}{|q|B^{2}}} \right. \end{array}$

$\left. \Rightarrow x = 2\sqrt{\dfrac{2mU}{|q|B^{2}}} \right.$

⟶ c sai.

d) Thay số vào x ta được: $x = 2\sqrt{\dfrac{2mU}{|q|B^{2}}}$

$\left. \Rightarrow 1,6254 = 2\sqrt{\dfrac{2m.1000}{1,6.10^{- 19}.\left( 80.10^{- 3} \right)^{2}}}\Rightarrow m \approx 3,4.10^{- 25}\left( {kg} \right) \right.$

⟶ d đúng.

e) Ta có: $x = 2\sqrt{\dfrac{2mU}{|q|B^{2}}}$

Trong cùng một máy quang phổ khối, các giá trị cường độ từ trường B và hiệu điện thế tăng tốc U là không đổi. Hai đồng vị có cùng điện tích q. Từ công thức trên, ta thấy khoảng cách x tỉ lệ thuận với căn bậc hai của khối lượng m.

Do đó, nếu \({m_1} > {m_2}\) thì chắc chắn \({x_1} > {x_2}\). Đồng vị nặng hơn sẽ có bán kính quỹ đạo lớn hơn và đập vào điểm xa hơn trên cảm biến.

⟶ e đúng.

Đáp án cần chọn là: A; D; E

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.

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