Câu hỏi:
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. Chỉ những ion không bị lệch quỹ đạo trong bộ chọn vận tốc mới được thoát ra và đi vào buồng từ trường đều có cảm ứng từ \(\vec{B}'\) 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 mở \(S\) của buồng và vị trí của vạch tối chính là đường kính \(2R\) của quỹ đạo của ion
Tất cả các ion đều được tăng tốc khi đi qua bộ chọn vận tốc.
Vận tốc của những ion thoát ra khỏi bộ chọn vận tốc là \(v=E/B\).
Lực từ do từ trường đều \(\vec{B}'\) tác dụng lên ion đi vào nó gây ra gia tốc hướng tâm cho ion.
Khối lượng của ion chuyển động theo quỹ đạo bán kính \(R\) trong từ trường đều \(\vec{B}'\) là \(m=\dfrac{\left| q \right|B{B}'R}{E}\).
Đáp án đúng: Sai, Đúng, Đúng, Đúng
a) Sai.
Những ion mà lực từ của từ trường đều \(\vec{B}\) và lực điện \(\vec{F}\) 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.
Những ion thoát ra khỏi bộ chọn vận tốc thì lực điện và lực từ tác dụng lên chúng cân bằng nhau nên ta có
\(\left| q \right|vB=\left| q \right|E\to v=\dfrac{E}{B}.\)
c) Đúng.
Lực từ do từ trường đều \(\vec{B}'\) tác dụng lên ion đi vào nó 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 cho ion gia tốc hướng tâm nên ta có
\(\left| q \right|v{B}'=m\dfrac{{{v}^{2}}}{R}\to m=\dfrac{\left| q \right|{B}'R}{v}\to m=\dfrac{\left| q \right|{B}'R}{E/B}=\dfrac{\left| q \right|B{B}'R}{E}.\)
Câu hỏi này thuộc đề thi trắc nghiệm dưới đây, bấm vào Bắt đầu thi để làm toàn bài
Tuyển Tập Đề Thi Tham Khảo Tốt Nghiệp THPT Năm 2025 - Vật Lí - Bộ Đề 08 là tài liệu ôn tập quan trọng dành cho học sinh lớp 12, giúp các em rèn luyện kỹ năng làm bài và chuẩn bị tốt nhất cho kỳ thi tốt nghiệp THPT 2025. Bộ đề được biên soạn theo định hướng của Bộ GD ĐT, bám sát chương trình học, bao gồm các chủ đề quan trọng như cơ học, điện học, quang học, dao động và sóng, vật lý hạt nhân… Hệ thống câu hỏi trắc nghiệm phong phú, được thiết kế theo nhiều mức độ từ nhận biết, thông hiểu đến vận dụng và vận dụng cao, giúp học sinh làm quen với cấu trúc đề thi và phát triển kỹ năng phân tích, tư duy logic. Mỗi đề thi đều có đáp án chi tiết và hướng dẫn giải cụ thể, hỗ trợ học sinh tự đánh giá năng lực, xác định điểm mạnh và cải thiện điểm yếu trong quá trình ôn tập.
Câu hỏi liên quan

Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Giáo Dục Kinh Tế Và Pháp Luật Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT

Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Lịch Sử Học Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT

Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Công Nghệ Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT

Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Môn Hóa Học Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT

Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Môn Sinh Học Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT
