Fysik

Opgaver om massespektrometret

06. januar 2023 af Mikkeline123 - Niveau: A-niveau

Hej, nogen der kan hjælpe med disse opgaver?

Jeg har dog lavet en af dem selv, men kan ikke lige finde ud af de andre.

Vedhæftet fil: Skærmbillede 2023-01-06 kl. 13.14.28.png

Brugbart svar (0)

Svar #1
06. januar 2023 af mathon

Brugbart svar (0)

Svar #2
06. januar 2023 af Christianfslag

Størrelsen på radius af protonens bane findes ved

$r=\frac{mv}{qB}$

Hvor m er protonens masse, v er protonens hastighed, q er protonens ladning og B er styrken af magnetfeltet.

15.71)

Brug samme formel som i foregående. Isolér da for hastigheden.

15.72)

Isolér for massen.

Brugbart svar (0)

Svar #3
06. januar 2023 af mathon

$\small \begin{array}{lllllll} \textbf{15.69}\\&\textup{Hastighedsfilter:}\\&& \textbf{E}=\textbf{v}\times\textbf{B}\\\\&& E=v\cdot B\cdot \sin\left (90\degree \right )\\\\&& \frac{U}{d}=v\cdot B\\\\&& U=v\cdot B\cdot d\\\\\\&& U=\left ( 8.0\cdot 10^5\;\mathrm{\frac{m}{s}} \right )\cdot \left ( 0.75\;\mathrm{\frac{V\cdot s}{m^2}} \right )\cdot \left ( 0.025\;\mathrm{m} \right ) =15\, 000\;\mathrm{V} \end{array}$

Svar #4
07. januar 2023 af Mikkeline123

#2
b)

Størrelsen på radius af protonens bane findes ved

$r=\frac{mv}{qB}$

Hvor m er protonens masse, v er protonens hastighed, q er protonens ladning og B er styrken af magnetfeltet.

15.71)

Brug samme formel som i foregående. Isolér da for hastigheden.

15.72)

Isolér for massen.

I forhold til dette er jeg lidt i tvivl om hvad m og q er, i hvertfald i b).

Brugbart svar (0)

Svar #5
07. januar 2023 af mathon

$\small \begin{array}{llllll} && \begin{array}{|c|c|c|c|c|c|} \hline \textup{st\o rrelse}&\textbf{r}&\textbf{B}&\textbf{m}&\textbf{v}&\textbf{q}\\ \hline &\textup{radius}&\textup{magnetisk induktion}&\textup{masse}&\textup{fart}&\textup{ladning}\\ \hline \textup{enhed}&\mathrm{m}&\textup{T}=\mathrm{\frac{Wb}{m^2}}=\mathrm{\frac{V\cdot s}{m^2}}&\mathrm{kg}&\mathrm{\frac{m}{s}}&A\cdot s\\ \hline \end{array} \end{array}$

Brugbart svar (0)

Svar #6
07. januar 2023 af mathon

$\small \begin{array}{lllllll}&& \begin{array}{llllll} r=\frac{m\cdot v}{B \cdot q}\\\\ v=\frac{B\cdot q\cdot r}{m}\\\\ m=\frac{B\cdot q\cdot r}{v}\\\\ q=\frac{m\cdot v}{B\cdot r}\\\\ B=\frac{m\cdot v}{r\cdot q} \end{array} \end{array}$

Brugbart svar (0)

Svar #7
07. januar 2023 af mathon

$\small \begin{array}{llllll} \textup{protonens masse:}&\mathrm{M_p}&=&1.67262\cdot 10^{-27}\;\mathrm{kg}\\\\ \small \textup{protonens ladning:}& \mathrm{e}&=&1.60218\cdot 10^{-19}\;\mathrm{Coulomb} \end{array}$

Svar #8
07. januar 2023 af Mikkeline123

Men fx i de to sidste opgaver kan jeg ikke få tallene der skal bruges til at give mening. og så forstår jeg heller ikke helt hvad der menes med en ladning på hhv. 3e og 1e.

Jeg er også stadig i tvivl om opgave 15.69, hvad der menes med de formler der er skrevet i dette opslag.

Brugbart svar (0)

Svar #9
07. januar 2023 af mathon

$\small \begin{array}{llllll} \textbf{b)}\\&& r=\frac{m\cdot v}{B \cdot q}=\frac{\left (1.67262\cdot 10^{-27}\;\mathrm{kg} \right )\cdot \left (1.2\cdot 10^6\;\mathrm{\frac{m}{s}} \right )}{\left ( 0.25\;\mathrm{\frac{Vs}{m^2}} \right )\cdot \left ( 1.60218\cdot 10^{-19}\;\mathrm{As} \right )}=0.05011\;\mathrm{m}=5.011\;\mathrm{cm} \end{array}$

Svar #10
07. januar 2023 af Mikkeline123

Jeg er i tvivl om opgave 15.71, 15.72 og 15.69 lige hvilke tal jeg skal benytte.

Brugbart svar (0)

Svar #11
07. januar 2023 af mathon

$\small \small \begin{array}{llllll} && \begin{array}{|c|c|c|c|c|c|} \hline \textup{st\o rrelse}&\textbf{r}&\textbf{B}&\textbf{m}&\textbf{v}&\textbf{q}\\ \hline \textup{betegnelse}&\textup{radius}&\textup{magnetisk induktion}&\textup{masse}&\textup{fart}&\textup{ladning}\\ \hline \textup{enhed}&\mathrm{m}&\textup{T}=\mathrm{\frac{Wb}{m^2}}=\mathrm{\frac{V\cdot s}{m^2}}=\frac{N}{A\cdot m}&\mathrm{kg}&\mathrm{\frac{m}{s}}&A\cdot s\\ \hline \end{array} \end{array}$

$\small \begin{array}{llllll} \textbf{15.71}\\&&40\;\mathrm{u}=6.64216\cdot 10^{-26}\;\mathrm{kg}\\\\&& v=\frac{B\cdot q\cdot r}{m}=\frac{\left ( 20\cdot 10^{-3}\;\mathrm{\frac{N}{A\cdot m}} \right )\cdot \left ( 1.60218\cdot 10^{-19}\;\mathrm{As} \right )\cdot \left ( 0.125\;\mathrm{m} \right )}{6.64216\cdot 10^{-26}\;\mathrm{kg}}=6.03\cdot 10^{9}\;\mathrm{\frac{m}{s}} \end{array}$

Brugbart svar (0)

Svar #12
07. januar 2023 af mathon

$\small \begin{array}{llllll} \textbf{15.72}\\& m=\frac{B\cdot q\cdot r}{v}=\frac{\left ( 0.900\;\mathrm{\frac{N}{A\cdot m}} \right )\cdot \left (3\cdot \left (1.60218\cdot 10^{-19}\;\mathrm{As} \right ) \right )\cdot \left ( 0.1129\;\mathrm{m} \right )}{2.10\cdot 10^{6}\;\mathrm{\frac{m}{s}}}=2.32568\cdot 10^{-26}\;\mathrm{kg}=\\\\& 14.0056\;\mathrm{u} \end{array}$

Skriv et svar til: Opgaver om massespektrometret

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.