当前位置:高中试题 > 物理试题 > 质谱仪 > 图4是测量带电粒子质量的仪器的工作原理示意图.设法使某有机化合物的气态分子导入图中所示的容器A中,使它受到电子束轰击,失去一个电子变为正一价的分子离子.分子离子...
题目
题型:不详难度:来源:
图4是测量带电粒子质量的仪器的工作原理示意图.设法使某有机化合物的气态分子导入图中所示的容器A中,使它受到电子束轰击,失去一个电子变为正一价的分子离子.分子离子从狭缝S1以很小的速度进入电压为U的加速电场区(初速不计),加速后,再通过狭缝S2S3射入磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于磁场区的界面PQ.最后,分子离子打到感光片上,形成垂直于纸面且平行于狭缝S3的细线.若测得细线到狭缝S3的距离为d,试导出分子离子的质量m的表达式.

图4
答案

解析
me表示离子的质量和电荷量,以v表示离子从狭缝S2射出时的速度,在电场中,由动能定理可得:射入磁场后,在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动,由牛顿第二定律可得:式中R为圆的半径,且有:d=2R,解得:
核心考点
试题【图4是测量带电粒子质量的仪器的工作原理示意图.设法使某有机化合物的气态分子导入图中所示的容器A中,使它受到电子束轰击,失去一个电子变为正一价的分子离子.分子离子】;主要考察你对质谱仪等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图所示,回旋加速器D形盒的半径为r,匀强磁场的磁感应强度为B.一个质量为m、电荷量为q的粒子在加速器的中央从速度为零开始加速.根据回旋加速器的这些数据,估算出该粒子离开加速器时获得的动能为________________.
题型:不详难度:| 查看答案
如图回旋加速器的D形盒半径为R,用来加速质量为m,带电量为q的质子,使质子由静止加速到具有能量为E后,由A孔射出,求:

1)加速器中匀强磁场B的方向和大小.
2)设两D形盒间的距离为d,其间电压为U,则加速到上述能量所需回旋周数是多少?
3)加速到上述能量所需时间(不计通过缝隙的时间).
 
题型:不详难度:| 查看答案
用回旋加速器加速质子,为了使质子获得的动能增大为原来的4倍,可以(   )
A.将D型金属盒的半径增大为原来的2倍
B.将磁场的磁感应强度增大为原来的4倍
C.将加速电场的电压增大为原来的4倍
D.将加速电场的频率增大为原来的4倍

题型:不详难度:| 查看答案
欧洲强子对撞机在2010年初重新启动,并取得了将质子加速到1.18万亿ev的阶段成果,为实现质子对撞打下了坚实的基础。质子经过直线加速器加速后进入半径一定的环形加速器,在环形加速器中,质子每次经过位置A时都会被加速(图1),当质子的速度达到要求后,再将它们分成两束引导到对撞轨道中,在对撞轨道中两束质子沿相反方向做匀速圆周运动,并最终实现对撞 (图2)。质子是在磁场的作用下才得以做圆周运动的。下列说法中正确的是(   )
A.质子在环形加速器中运动时,轨道所处位置的磁场会逐渐减小
B.质子在环形加速器中运动时,轨道所处位置的磁场始终保持不变
C.质子在对撞轨道中运动时,轨道所处位置的磁场会逐渐减小
D.质子在对撞轨道中运动时,轨道所处位置的磁场始终保持不变

题型:不详难度:| 查看答案
(10分)质谱仪原理如图,a为粒子加速器电压为u1b为速度选择器,磁场与电场正交,磁感强度为B1,板间距离为dc为偏转分离器,磁感强度为B2,今有一质量为m,电量为+e的电子(不计重力),经加速后,该离子恰能通过速度选择器,粒子进入分离器后做匀速圆周运动,求:
(1)粒子的速率v
(2)速度选择器的电压u2
(3)粒子在B2的磁场中做匀速圆周运动的半径R
题型:不详难度:| 查看答案
版权所有 CopyRight © 2012-2019 超级试练试题库 All Rights Reserved.