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题目
题型:不详难度:来源:
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?
答案
(1)(2)
解析
(1)离子在加速电场中加速,根据动能定理有
   ①   (2分)
离子在辐向电场中做匀速圆周运动,电场力提供向心力,有
    ②    (2分)
解得       ③    (2分)
(2)离子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,有
   ④      (3分)
由②、④式得                     ⑤    (2分)
                                   (1分)
核心考点
试题【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】;主要考察你对质谱仪等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图为质谱仪测定带电粒子质量的装置的示意图.滤速器中场强E方向向下,磁感强度的方向垂直纸面向里,分离器中磁感强度的方向垂直纸面向外.在S处有甲、乙、丙、丁四个一价正离子垂直于E和入射,若,不计重力,则分别打在点的离子分别是 [  ]
A.甲乙丙丁B.甲丁乙丙
C.丙丁乙甲D.甲乙丁丙
 
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如图所示是一个回旋加速器的示意图,其中两个半圆形金属盒内有方向垂直于纸面,磁感强度为B的匀强磁场,两金属盒分别接到交变电源的两极上,在两盒间的狭缝处形成交变的电场.质量为m、电量为q的带电粒子从下面盒的中心O点进入,进入时的初速可以忽略,经两盒间狭缝处的电场加速后进入上面盒内,在磁场中做圆周运动,当它回到狭缝处时,电场恰好反向,再次对粒子加速,进入下面磁场中,从c1处再进入电场中加速,以后则重复前面的过程,并且每次电场对粒子做的功都是W.图中c2、c3、……是后面各次从下面磁场中射出时的位置.

(1)求Oc1的距离.
(2)n为多大时,cncn+1小于或等于Oc1的一半?
 
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如图所示,一质量为m,电荷量为q的粒子从容器A下方小孔S1飘入电势差为U的加速电场,然后让粒子垂直进入磁感应强度为B的磁场中,最后打到底片D上.

(1)粒子进入磁场时的速率。
(2)求粒子在磁场中运动的轨道半径。
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如图15-5-20所示,有a、b、c、d四个离子,它们带同种电荷且电荷量相等,它们的速率关系为va<vb=vc<vd,质量关系为ma=mb<mc=md.进入速度选择器后,有两种离子从速度选择器中射出,由此可以判定(    )

图15-5-20
A.射向P1的是a粒子B.射向P2的是b粒子
C.射向A1的是c粒子D.射向A2的是d粒子

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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
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