Trong một máy gia tốc, các ion He 2 + (mỗi ion có khối lượng 6,64. 10 - 27 kg), được gia tốc tới vận tốc có độ lớn là 1,25. 10 7 m/s. Nó đi vào từ trường đều có cảm ứng từ B = 1,3 T, vecto cảm ứng từ vuông góc với vận tốc các hạt. Lực từ tác dụng lên các ion có độ lớn là
A. 5,2 mN.
B. 5,2 μ N.
C. 5,2 nN.
D. 5,2 pN.
Đáp án D
f = qvB = 3,2. 10 - 19 .1,25. 10 7 .1,3 = 5,2. 10 - 12 N
Máy lọc không khí tạo ra chùm các ion âm OH- (mỗi ion OH- có khối lượng m = 2,833.10-26 kg, điện tích –1,6.10-19 C) có vận tốc ban đầu từ 20 m/s đến 40 m/s theo phương song song với mặt đất và cách mặt đất 50 cm. Điện trường đều đo được ở bề mặt Trái Đất là 114 V/m. Bỏ qua trọng lực và các loại lực cản khác, hãy xác định quỹ đạo của chùm ion âm này.
Vector cường độ điện trường hướng từ trên xuống dưới ngược chiều với Oy nên hình chiếu trên phương Oy sẽ có giá trị âm.
Lực điện tác dụng lên ion âm chiếu trên phương Oy có giá trị bằng: F = -qE
- Phương trình chuyển động theo phương Ox: x = v0.t (1)
- Phương trình chuyển động theo phương Oy: y =\(\frac{1}{2}{a_y}{t^2} = \frac{1}{2}\frac{F}{m}{t^2} = - \frac{1}{2}\frac{{qE}}{m}{t^2}\) (2)
Từ (1) và (2) ta thu được phương trình quỹ đạo của chuyển động: \(y = - \frac{1}{2}\frac{{qE}}{m}{\left( {\frac{x}{{{v_0}}}} \right)^2}\)với v0 = 20 m/s đến 40 m/s.
Có hai dung dịch X và Y chứa các ion khác nhau. Mỗi dung dịch chứa đúng hai loại cation và hai loại anion trong số các ion sau:
Ion |
K+ |
Mg2+ |
NH4+ |
H+ |
Cl- |
SO42- |
NO3- |
CO32- |
Số mol |
0,15 |
0,1 |
0,25 |
0,2 |
0,1 |
0,075 |
0,25 |
0,15 |
Biết X hòa tan được Fe(OH)3. Khối lượng chất tan có trong Y là
A. 25,3 gam
B. 22,9 gam
C. 15,15 gam
D. 24,2 gam
Đáp án B.
Dung dịch X không chứa ion CO32- (vì H+ + CO32- ® CO2 + H2O)
Dung dịch Y không chứa ion Mg2+ (vì Mg2+ + CO32- ® MgCO3)
Dung dịch Y các ion K+, NH4+, CO32-, Cl- (theo định luật BTĐT) Þ mY = 22,9 (g)
Vẽ sơ đồ giải thích cách dùng lực điện để tách riêng các ion trong một chùm gồm các ion có khối lượng và điện tích khác nhau.
Tham khảo:
Tạo ra một chùm ion gồm các ion có khối lượng và điện tích khác nhau.
Đưa chùm ion vào trong một khu vực có trường điện đều
Các ion trong chùm bị tác động bởi lực điện và di chuyển theo hướng của lực điện mạnh nhất.Sử dụng một loạt các trường điện với độ mạnh khác nhau để tác động lên chùm ion.
Các ion sẽ bị tách riêng và di chuyển theo hướng của lực điện mạnh nhất tương ứng với trường điện đó.
Sau khi đi qua các trường điện khác nhau, các ion sẽ được tách riêng và thu thập ở các vị trí khác nhau.Sử dụng các phương pháp phân tích khác nhau để xác định và đo lường các ion đã được tách riêng, chẳng hạn như phổ khối lượng (mass spectrometry).
Có hai dung dịch X và Y chứa các ion khác nhau. Mỗi dung dịch chứa đúng hai loại cation và hai loại anion trong số các ion sau:
Biết X hòa tan được Fe(OH)3. Khối lượng chất tan có trong Y là
A. 25,3 gam
B. 22,9 gam
C. 15,15 gam
D. 24,2 gam
Chọn B.
Dung dịch X không chứa ion CO32- (vì H+ + CO32- ® CO2 + H2O)
Dung dịch Y không chứa ion Mg2+ (vì Mg2+ + CO32- ® MgCO3)
Dung dịch Y các ion K+, NH4+, CO32-, Cl- (theo định luật BTĐT) Þ mY = 22,9 (g)
Một hệ điện tích có cấu tạo gồm một ion dương +e và hai ion âm giống nhau nằm cân bằng. Khoảng cách giữa hai ion âm là α. Bỏ qua trọng lượng của các ion. Tính điện tích của một ion âm (theo e)
Xét sự cân bằng của một ion âm. Cường độ của lực đẩy giữa hai ion âm của lực hút giữa ion dương và ion âm
Vì F đ = F h , nên |q| = 4e. Kết quả là q = - 4e.
Một hợp chất ion cấu tạo từ M+ và ion X2-. Trong phân tử M2X có tổng hạt (p,n,e) là 140 hạt, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 44 hạt. Số khối của ion M+ lớn hơn số khối của ion X2- là 23. Tổng số hạt (p,n,e) trong ion M+ nhiều hơn trong ion X2- là 31 hạt. Viết cấu hình e của ion M và X. Viết công thức phân tử của hợp chất
Một hệ tích điện có cấu tạo gồm một ion dương +e và hai ion âm giống nhau q nằm cân bằng. Khoảng cách giữa hai ion âm là a. Bỏ qua trọng lượng của các ion. Ba ion nằm trên
A. ba đỉnh của tam giác đều và q = –4e.
B. ba đỉnh của tam giác đều và q = –2e.
C. đường thẳng, ion dương cách đều hai ion âm và q = –2e.
D. đường thẳng, ion dương cách đều hai ion âm và q = –4e.
Đáp án D
Trong trạng thái cân bằng , những lực điện tác dụng lên mỗi ion cân bằng lẫn nhau. Điều đó có nghĩa là tất cả các lực phải có cùng một giá hay ba ion phải nằm trên cùng một đường thẳng, Mặt khác hai ion âm phải nằm đối xứng với nhau ở hai bên ion dương thì lực điện do chúng tác dụng lên ion dương mới có thể cân bằng nhau
Xét sự cân bằng của một ion âm. Cường độ của lực đẩy giữa hai ion âm
của lực hút giữa ion dương và ion âm
Một hệ tích điện có cấu tạo gồm một ion dương + e và hai ion âm giống nhau q nằm cân bằng. Khoảng cách giữa hai ion âm là A. Bỏ qua trọng lượng của các ion. Chọn phương án đúng.
A. Ba ion nằm trên ba đỉnh của tam giác đều và q = - 4e
B. Ba ion nằm trên ba đỉnh của tam giác đều và q = - 2e
C. Ba ion nằm trên đường thẳng, ion dương cách đều hai ion âm và q = - 2e
D. Ba ion nằm trên đường thẳng, ion dương cách đều hai ion âm và q = - 4e
Đáp án D
Để hệ nằm cân bằng thì ba ion nằm trên đường thẳng, ion dương cách đều hai ion âm như hình vẽ và lực tác dụng lên mỗi ion âm phải cân bằng nhau
