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题目
题型:北京期末题难度:来源:
如图所示为一质谱仪的构造原理示意图,整个装置处于真空环境中,离子源N可释放出质量相等、电荷 量均为q(q>0)的离子,离子的初速度很小,可忽略不计,离子经S1、S2间电压为U的电场加速后,从狭缝Sa进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场中,沿着半圆运动到照相底片上的P点处,测得P到S3的距离为x。求:
(1)离子经电压为U的电场加速后的动能;
(2)离子在磁场中运动时的动量大小;
(3)离子的质量。
答案
解:(1)设离子经S1、S2间电压为U的电场加速后动能为Ek,根据动能定理Ek=qU。
(2)设离子进入磁场后做匀速圆周运动速率为v,半径为R,离子质量为m。
洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律①,又因
由①②两式解得离子在磁场中运动时的动量大小
(3)对于离子经电压U加速过程,根据动能定理
 联立①②③,解得
核心考点
试题【如图所示为一质谱仪的构造原理示意图,整个装置处于真空环境中,离子源N可释放出质量相等、电荷 量均为q(q>0)的离子,离子的初速度很小,可忽略不计,离子经】;主要考察你对质谱仪等知识点的理解。[详细]
举一反三
质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具,它的构造原理如图所示,离子源S产生的各 种不同正离子束(速度可看作为零),经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场,到达记录它的照相底 片P上,设离子射出磁场在P上的位置到入口处S1的距离为x,下列判断正确的是(   )

A.若离子束是同位素,则x越大,离子进入磁场时 速度越小
B.若离子束是同位素,则x越大,离子质量越小
C.只要x相同,则离子质量一定不相同
D.只要x相同,则离子的荷质比一定相同
题型:浙江省模拟题难度:| 查看答案
质谱仪是一种能够把具有不同荷质比(带电粒子的电荷和质量之比)的带电粒子分离开来的仪器,它的工作原理如图所示。其中A部分为粒子速度选择器,C部分是偏转分离器。如果速度选择器的两极板间匀强电场的电场强度为E,匀强磁场的磁感强度为B1。偏转分离器区域匀强磁场的磁感强度为B2,某种带电粒子由O点沿直线穿过速度选择器区域后进入偏转分离器。求:
(1)粒子由孔进入偏转分离器时的速度为多大?
(2)粒子进入偏转分离器后在洛伦兹力作用下做圆周运动(如图示),在照相底片MN上的D点形成感光条纹,测得D点到点的距离为d,则该种带电粒子带何种电荷,该种带电粒子的荷质比q/m为多大?
题型:0119 同步题难度:| 查看答案
图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2,平板S下方有强度为B0的匀强磁场。下列表述正确的是
[     ]
A.质谱仪是分析同位素的重要工具
B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外
C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/B
D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的荷质比越小
题型:广东省高考真题难度:| 查看答案
如图所示为质谱仪原理的示意图。利用这种质谱议对氢的各种同位素的原子核进行测量,让氢核从容器A下方的小孔S处无初速度地飘入电势差为U的加速电场。加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中。氢的三种同位素的原子核最后打在照相底片D上,形成a、b、c三条“质谱线”,关于三种同位素的原子核进入磁场时速度的排列顺序和a、b、c三条“质谱线”的排列顺序,下列判断正确的是
A.进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氚、氘、氕
B.进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氘、氚、氕
C.a、b、c三条质谱线依次排列的顺序是氘、氚、氕
D.a、b、c三条质谱线依次排列的顺序是氚、氘、氕
题型:同步题难度:| 查看答案
如图所示为一种质谱仪示意图,由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。已知:静电分析器通道的半径为R,均匀辐射电场的场强为E。磁分析器中有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感强度为B。问:
(1)为了使位于A处电量为q、质量为m的离子,从静止开始经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器,加速电场的电压U应为多大?
(2)离子由P点进入磁分析器后,最终打在乳胶片上的Q点,该点距入射点P多远?
题型:同步题难度:| 查看答案
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