Sơ đồ đơn giản của một phổ kế khối lượng dùng để nghiên cứu các vi hạt mang điện được mô tả trên hình vẽ.

Các vi hạt có khối lượng là m, độ lớn điện tích là q, có tốc độ ban đầu bằng không và được gia tốc qua một hiệu điện thế \[U = 50\]kV, bay qua khe D vào trong một vùng từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ \[B = 1{\rm{ T}}{\rm{.}}\] Lực từ tác dụng lên các hạt này có độ lớn \[F = qvB\] và đóng vai trò lực hướng tâm làm cho hạt chuyển động tròn đều trong từ trường. Biết rằng trong suốt quá trình, hạt chỉ chuyển động trong một mặt phẳng. Sau khi chuyển động một nửa đường tròn, vi hạt sẽ va vào điểm H cách khe D một khoảng d.
Lực từ trong phổ kế khối lượng làm thay đổi động năng của hạt.
Bán kính quỹ đạo của vi hạt phụ thuộc vào thương số \[\frac{q}{m}\] của vi hạt đó.
Thời gian vi hạt chuyển động cho đến khi đến H phụ thuộc vào hiệu điện thế gia tốc U.
Một proton có khối lượng \[{\rm{1,67}} \times {10^{ - 27}}\]kg và điện tích \[{\rm{1,6}} \times {10^{ - 19}}\] C sẽ đến điểm H cách D một đoạn khoảng 64,6 mm.
Câu hỏi trong đề: 39 Đề ôn thi Tốt nghiệp THPT Vật lý năm 2026 !!
Quảng cáo
Trả lời:
a) SAI
Vì hạt chuyển động tròn đều nên động năng không thay đổi.
b) ĐÚNG
Vì vi hạt được gia tốc bởi hiệu điện thế U nên động năng khi nó vào trong vùng có từ trường đều là
\[{W_d} = \frac{1}{2}m{v^2} = qU\quad \Rightarrow \quad v = \sqrt {\frac{{2qU}}{m}} .\]
Bán kính quỹ đạo của vi hạt có phụ thuộc thương số \[\frac{q}{m}\]:
\[F = qvB = m\frac{{{v^2}}}{R}\quad \Rightarrow \quad R = \frac{{mv}}{{qB}} = \frac{{m\sqrt {\frac{{2qU}}{m}} }}{{qB}} = \sqrt {\frac{{2mU}}{{q{B^2}}}} .\]
c) SAI
Thời gian vi hạt chuyển động: \[t = \frac{{\pi R}}{v} = \pi \frac{{\sqrt {\frac{{2mU}}{{q{B^2}}}} }}{{\sqrt {\frac{{2qU}}{m}} }} = \frac{{\pi m}}{{qB}} \notin U.\]
d) ĐÚNG
Với một proton:
\[d = 2R = 2\sqrt {\frac{{2mU}}{{q{B^2}}}} = 2 \times \sqrt {\frac{{2 \times {\rm{1,67}} \times {{10}^{ - 27}} \times 50 \times {{10}^3}}}{{{\rm{1,6}} \times {{10}^{ - 19}} \times {1^2}}}} \approx {\rm{64,6 mm}}.\]
Hot: 1000+ Đề thi cuối kì 2 file word cấu trúc mới 2026 Toán, Văn, Anh... lớp 1-12 (chỉ từ 60k). Tải ngay
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Lời giải
Đáp án:
Đáp án: 51,6
Lực do chênh lệch áp suất gây ra lên cửa ngăn là
\[F = \Delta pS = \left| {{p_1} - {p_2}} \right|S = \left| {{\rm{4,5}} \times {{10}^{ - 7}} - {\rm{8,2}} \times {{10}^{ - 4}}} \right| \times 630 \times {10^{ - 4}} \approx {\rm{51,6 \mu N}}{\rm{.}}\]
Câu 2
Quá trình dãn đẳng áp.
Quá trình làm lạnh đẳng tích.
Quá trình nén đẳng nhiệt.
Quá trình nén đẳng áp.
Lời giải
Đáp án đúng là C
Vì nội năng của một khối khí lý tưởng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ, quá trình đẳng nhiệt có nội năng không đổi.
Câu 3
áp suất cao hơn, thể tích lớn hơn, nhiệt độ cao hơn.
áp suất thấp hơn, thể tích nhỏ hơn, nhiệt độ cao hơn.
áp suất cao hơn, thể tích lớn hơn, nhiệt độ thấp hơn.
áp suất không đổi, thể tích lớn hơn, nhiệt độ cao hơn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Câu 4
ngưng tụ.
thăng hoa.
ngưng kết.
bay hơi.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Câu 6
a) Khí nhận nhiệt lượng trong quá trình A → B.
c) Thể tích khí ở trạng thái B là 1 lít.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
