Câu hỏi:

03/10/2025 3 Lưu

Máy quang phổ khối Bainbridge có sơ đồ như hình bên là một thiết bị dùng để xác định khối lượng nguyên tử. Các nguyên tử bị mất electron trở thành các ion dương. Một chùm ion dương tạo ra từ ống phóng điện được đi vào bộ chọn vận tốc. Bộ chọn vận tốc bao gồm hai tấm phẳng song song $P_1$ và $P_2$ tạo ra điện trường đều có cường độ $\vec{E}$ và một nam châm điện tạo ra từ trường đều có cảm ứng từ $\vec{B}$, trong đó $\vec{E}$ và $\vec{B}$ vuông góc với nhau và vuông góc với hướng bay của chùm ion dương. Những ion không bị lệch quỹ đạo trong bộ chọn vận tốc mới tiếp tục thoát ra và đi vào buồng từ trường đều $\vec{B'}$ theo phương vuông góc với đường sức từ. Các ion này chuyển động theo các quỹ đạo là các nửa đường tròn. Các ion có khối lượng khác nhau có bán kính quỹ đạo khác nhau và tạo ra các vạch tối trên tấm kính ảnh. Khoảng cách giữa lỗ mờ $S$ của buồng và vị trí của vạch tối chính là đường kính $2R$ của quỹ đạo của ion.Máy quang phổ khối Bainbridge có sơ đồ như hình bên là một thiết bị dùng để xác định khối lượng nguyên tử. Các nguyên tử bị mất electron trở thành các ion dương. (ảnh 1)

a) Tất cả các ion đều được tăng tốc khi đi qua bộ chọn vận tốc.
b) Vận tốc của những ion thoát ra khỏi bộ chọn vận tốc là $v=\dfrac{E}{B}$.
c) Lực từ do từ trường đều $\vec{B'}$ tác dụng lên ion đi vào nó gây ra gia tốc hướng tâm cho ion.
d) Khối lượng của ion chuyển động theo quỹ đạo bán kính $R$ trong từ trường đều $\vec{B'}$ là $m=\dfrac{|q|\,B\,B'\,R}{E}$.

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

 

Nội dung

Đúng

Sai

a

Tất cả các ion đều được tăng tốc khi đi qua bộ chọn vận tốc.

 

S

b

Vận tốc của những ion thoát ra khỏi bộ chọn vận tốc là v=E/B .

Đ

 

c

Lực từ do từ trường đều B'  tác dụng lên ion đi vào nó gây ra gia tốc hướng tâm cho ion.

Đ

 

d

Khối lượng của ion chuyển động theo quỹ đạo bán kính R  trong từ trường đều B'  là m=qBB'RE .

Đ

 

a) Sai.
Những ion mà lực từ của từ trường đều $\vec{B}$ và lực điện của điện trường $\vec{E}$ tác dụng lên chúng **không cân bằng nhau** thì chúng được tăng tốc, chúng chuyển động cong và ở lại trong bộ chọn vận tốc; còn những ion mà lực điện và lực từ **cân bằng nhau** thì chúng không được tăng tốc, chúng chuyển động thẳng đều và thoát ra khỏi bộ chọn vận tốc.

b) Đúng.
Với các ion thoát ra khỏi bộ chọn vận tốc, lực điện và lực từ cân bằng nhau nên
\[
|q|\,vB = |q|\,E \ \Rightarrow\ v=\frac{E}{B}.
\]

c) Đúng.
Lực từ do từ trường đều $\vec{B'}$ tác dụng lên ion có phương luôn vuông góc với vector vận tốc $\vec{v}$ nên không làm thay đổi tốc độ của ion, chỉ làm bẻ cong quỹ đạo, gây ra gia tốc hướng tâm cho ion chuyển động đều theo quỹ đạo là nửa đường tròn.

d) Đúng.
Lực từ tác dụng lên ion gây ra gia tốc hướng tâm nên ta có
\[
|q|\,vB'=\frac{mv^{2}}{R}
\ \Rightarrow\
m=\frac{|q|\,B'R}{v}
=\frac{|q|\,B'R}{E/B}
=\frac{|q|\,B\,B'\,R}{E}.
\]

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

A. nội năng của nó tăng, nó tỏa nhiệt ra môi trường.

B. nội năng của nó giảm, nó tỏa nhiệt ra môi trường.

C. nội năng của nó tăng, nó không trao đổi nhiệt với môi trường.

D. nội năng của nó giảm, nó không trao đổi nhiệt với môi trường.

Lời giải

Đáp án đúng là A

     Nước trong bình nhận công, nhiệt độ của nó tăng, nội năng của nó tăng và nó tỏa nhiệt ra môi trường.

Lời giải

Với quá trình làm nóng đẳng áp:
\[
U - U_0 = A_1 + Q_1,\qquad
A_1 = -\,p\,\Delta V = -\,\frac{m}{M}R\,\Delta T,\quad Q_1=12\ \text{J}.
\]

Với quá trình làm lạnh đẳng tích để trở về nhiệt độ ban đầu:
\[
U_0 - U = A_2 + Q_2,\qquad A_2=0,\ Q_2=-9\ \text{J}\ \Rightarrow\ U-U_0=9.
\]

Kết hợp hai biểu thức:
\[
-\frac{m}{M}R\,\Delta T + 12 = 9 \ \Rightarrow\ \frac{m}{M}R\,\Delta T = 3
\ \Rightarrow\ m=\frac{3M}{R\,\Delta T}.
\]

Thay số $M=28\ \text{g/mol}$, $R=8{,}31\ \text{J/(mol·K)}$, $\Delta T=15\ \text{K}$:
\[
m=\frac{3\cdot 28}{8{,}31\cdot 15}\ \text{g}\approx 0{,}67\ \text{g}.
\]

Câu 3

A. da hấp thụ hơi lạnh từ cồn.                           

B. cồn thực hiện công làm giảm nội năng của da.                                  

C. cồn bay hơi và mang theo nhiệt thu được từ da.

D. da thực hiện công làm cồn bay hơi.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 5

A. dao động cùng pha nhau, phương dao động vuông góc nhau.

B. dao động lệch pha nhau góc $90^\circ$, phương dao động vuông góc nhau.

C. dao động cùng pha nhau, phương dao động trùng nhau.

D. dao động lệch pha nhau góc $90^\circ$, phương dao động trùng nhau.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP