汤姆孙发现电子的质谱装置示意图如图所示,两块水平正对放置的平行金属板,板长为L,两板间距以及板右端到屏的距离均为L,为垂直于屏的中心轴线。一电子从O点以水平初速度v0射入两板间,若在两极板间加大小为U的电压,电子从A点射出极板,最终打在屏上B点。已知的距离为L,下列说法正确的是( )
A.OA在竖直方向的距离为
B.OA在竖直方向的距离为
C.电子的比荷为
D.电子的比荷为
高三物理多选题中等难度题
(2010·天津卷)12.(20分)质谱分析技术已广泛应用于各前沿科学领域。汤姆孙发现电子的质谱装置示意如图,M、N为两块水平放置的平行金属极板,板长为L,板右端到屏的距离为D,且D远大于L,O’O为垂直于屏的中心轴线,不计离子重力和离子在板间偏离O’O的距离。以屏中心O为原点建立xOy直角坐标系,其中x轴沿水平方向,y轴沿竖直方向。
(1)设一个质量为m0、电荷量为q0的正离子以速度v0沿O’O的方向从O’点射入,板间不加电场和磁场时,离子打在屏上O点。若在两极板间加一沿+y方向场强为E的匀强电场,求离子射到屏上时偏离O点的距离y0;
(2)假设你利用该装置探究未知离子,试依照以下实验结果计算未知离子的质量数。
上述装置中,保留原电场,再在板间加沿-y方向的匀强磁场。现有电荷量相同的两种正离子组成的离子流,仍从O’点沿O’O方向射入,屏上出现两条亮线。在两线上取y坐标相同的两个光点,对应的x坐标分别为3.24mm和3.00mm,其中x坐标大的光点是碳12离子击中屏产生的,另一光点是未知离子产生的。尽管入射离子速度不完全相同,但入射速度都很大,且在板间运动时O’O方向的分速度总是远大于x方向和y方向的分速度。
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质谱分析技术已广泛应用于各前沿科学领域, 如图所示是汤姆孙发现电子的质谱装置示意图,M、N 为两块水平放置的平行金属极板,板长为L,板右端到屏的距离为D,O′O 为垂直于屏的中心轴线,以屏中心O 为原点建立xOy 直角坐标系,其中x 轴沿水平方向,y 轴沿竖直方向。(带电粒子重力不计)
(1)设一个质量为m0、电荷量为q0 的正离子以速度v0(v0 很大,D 远大于L,不计带电粒子在板间运动时偏离O'O 的距离)沿O′O 的方向从O′点射入,板间不加电场和磁场时,离子打在屏上O 点。
①若在两极板间加一个沿+y 方向场强为E 的匀强电场,求离子射到屏上时偏离O 点的距离y1;
②若在两极板间加一沿+x 方向磁感应强度为B 的匀强磁场,求离子射到屏上时偏离O 点的距离y2 ;(在板间运动时O′O 方向的分速度总是远大于x 方向和y 方向的分速度;当θ很小时,tanθ=sinθ,cosθ=1)
(2)在上述装置中,保留第(1)问中的电场,再在板间加沿-y 方向的匀强磁场。现有电荷量相同的两种正
离子组成的离子流,仍从O′点沿O′O 方向射入(入射速度各有不同,但都很大,且在板间运动时O′O 方
向的分速度总是远大于x 方向和y 方向的分速度),屏上出现两条亮线。在两线上取y 坐标相同的两个光点,
对应的x 坐标分别为4.32mm 和4.00mm,其中x 坐标大的光点是碳12 离子击中屏产生的,另一光点是未
知离子产生。试依照以上实验结果计算未知离子的质量数(取两位有效数字).
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质谱分析技术已广泛应用于各前沿科学领域, 如图所示是汤姆孙发现电子的质谱装置示意图,M、N 为两块水平放置的平行金属极板,板长为L,板右端到屏的距离为D,O′O 为垂直于屏的中心轴线,以屏中心O 为原点建立xOy 直角坐标系,其中x 轴沿水平方向,y 轴沿竖直方向。(带电粒子重力不计)
(1)设一个质量为m0、电荷量为q0 的正离子以速度v0(v0 很大,D 远大于L,不计带电粒子在板间运动时偏离O'O 的距离)沿O′O 的方向从O′点射入,板间不加电场和磁场时,离子打在屏上O 点。
①若在两极板间加一个沿+y 方向场强为E 的匀强电场,求离子射到屏上时偏离O 点的距离y1;
②若在两极板间加一沿+x 方向磁感应强度为B 的匀强磁场,求离子射到屏上时偏离O 点的距离y2 ;(在板间运动时O′O 方向的分速度总是远大于x 方向和y 方向的分速度;当θ很小时,tanθ=sinθ,cosθ=1)
(2)在上述装置中,保留第(1)问中的电场,再在板间加沿-y 方向的匀强磁场。现有电荷量相同的两种正离子组成的离子流,仍从O′点沿O′O 方向射入(入射速度各有不同,但都很大,且在板间运动时O′O 方向的分速度总是远大于x 方向和y 方向的分速度),屏上出现两条亮线。在两线上取y 坐标相同的两个光点,对应的x 坐标分别为4.32mm 和4.00mm,其中x 坐标大的光点是碳12 离子击中屏产生的,另一光点是未知离子产生。试依照以上实验结果计算未知离子的质量数(取两位有效数字).
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(20分)质谱分析技术已广泛应用于各前沿科学领域。汤姆孙发现电子的质谱装置示意如图,M、N为两块水平放置的平行金属极板,板长为L,板右端到屏的距离为D,且D远大于L,为垂直于屏的中心轴线,不计离子重力和离子在板间偏离的距离。以屏中心O为原点建立直角坐标系,其中x轴沿水平方向,y轴沿竖直方向。
(1)设一个质量为、电荷量为的正离子以速度沿的方向从点射入,板间不加电场和磁场时,离子打在屏上O点。若在两极板间加一沿方向场强为E的匀强电场,求离子射到屏上时偏离O点的距离;
(2)假设你利用该装置探究未知离子,试依照以下实验结果计算未知离子的质量数。
上述装置中,保留原电场,再在板间加沿方向的匀强磁场。现有电荷量相同的两种正离子组成的离子流,仍从O'点沿方向射入,屏上出现两条亮线。在两线上取y坐标相同的两个光点,对应的x坐标分别为3.24mm和3.00mm,其中x坐标大的光点是碳12离子击中屏产生的,另一光点是未知离子产生的。尽管入射离子速度不完全相等,但入射速度都很大,且在板间运动时方向的分速度总是远大于x方向和y方向的分速度。
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(20分)质谱分析技术已广泛应用于各前沿科学领域。汤姆孙发现电子的质谱装置示意如图,M、N为两块水平放置的平行金属极板,板长为L,板右端到屏的距离为D,且D远大于L,为垂直于屏的中心轴线,不计离子重力和离子在板间偏离的距离。以屏中心O为原点建立直角坐标系,其中x轴沿水平方向,y轴沿竖直方向。
(1)设一个质量为、电荷量为的正离子以速度沿的方向从点射入,板间不加电场和磁场时,离子打在屏上O点。若在两极板间加一沿方向场强为E的匀强电场,求离子射到屏上时偏离O点的距离;
(2)假设你利用该装置探究未知离子,试依照以下实验结果计算未知离子的质量数。
上述装置中,保留原电场,再在板间加沿方向的匀强磁场。现有电荷量相同的两种正离子组成的离子流,仍从O'点沿方向射入,屏上出现两条亮线。在两线上取y坐标相同的两个光点,对应的x坐标分别为3.24mm和3.00mm,其中x坐标大的光点是碳12离子击中屏产生的,另一光点是未知离子产生的。尽管入射离子速度不完全相等,但入射速度都很大,且在板间运动时方向的分速度总是远大于x方向和y方向的分速度。
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(2010·天津·12)质谱分析技术已广泛应用于各前沿科学领域。汤姆孙发现电子的质谱装置示意如图,M、N为两块水平放置的平行金属极板,板长为L,板右端到屏的距离为D,且D远大于L,O’O为垂直于屏的中心轴线,不计离子重力和离子在板间偏离O’O的距离。以屏中心O为原点建立xOy直角坐标系,其中x轴沿水平方向,y轴沿竖直方向。
(1)设一个质量为m0、电荷量为q0的正离子以速度v0沿O’O的方向从O’点射入,板间不加电场和磁场时,离子打在屏上O点。若在两极板间加一沿+y方向场强为E的匀强电场,求离子射到屏上时偏离O点的距离y0;
(2)假设你利用该装置探究未知离子,试依照以下实验结果计算未知离子的质量数。
上述装置中,保留原电场,再在板间加沿-y方向的匀强磁场。现有电荷量相同的两种正离子组成的离子流,仍从O’点沿O’O方向射入,屏上出现两条亮线。在两线上取y坐标相同的两个光点,对应的x坐标分别为3.24mm和3.00mm,其中x坐标大的光点是碳12离子击中屏产生的,另一光点是未知离子产生的。尽管入射离子速度不完全相同,但入射速度都很大,且在板间运动时O’O方向的分速度总是远大于x方向和y方向的分速度。
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质谱分析技术已广泛应用于各前沿科学领域。汤姆孙发现电子的质谱装置示意如图,M、N为两块水平放置的平行金属极板,板长为L,板右端到屏的距离为D,且D远大于L,为垂直于屏的中心轴线,不计离子重力和离子在板间偏离的距离。以屏中心O为原点建立直角坐标系,其中x轴沿水平方向,y轴沿竖直方向。
(1)设一个质量为、电荷量为的正离子以速度沿的方向从点射入,板间不加电场和磁场时,离子打在屏上O点。若在两极板间加一沿方向场强为E的匀强电场,求离子射到屏上时偏离O点的距离;
(2)假设你利用该装置探究未知离子,试依照以下实验结果计算未知离子的质量数。
上述装置中,保留原电场,再在板间加沿方向的匀强磁场。现有电荷量相同的两种正离子组成的离子流,仍从O'点沿方向射入,屏上出现两条亮线。在两线上取y坐标相同的两个光点,对应的x坐标分别为3.24mm和3.00mm,其中x坐标大的光点是碳12离子击中屏产生的,另一光点是未知离子产生的。尽管入射离子速度不完全相等,但入射速度都很大,且在板间运动时方向的分速度总是远大于x方向和y方向的分速度。
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质谱分析技术已广泛应用于各前沿科学领域。汤姆孙发现电子的质谱装置示意如图,M、N为两块水平放置的平行金属极板,板长为L,板右端到屏的距离为D,且D远大于L,O’O为垂直于屏的中心轴线,不计离子重力和离子在板间偏离O’O的距离.以屏中心O为原点建立xOy直角坐标系,其中x轴沿水平方向,y轴沿竖直方向.
1.设一个质量为m0、电荷量为q0的正离子以速度v0沿O’O的方向从O’点射入,板间不加电场和磁场时,离子打在屏上O点.若在两极板间加一沿+y方向场强为E的匀强电场,求离子射到屏上时偏离O点的距离y0;
2.假设你利用该装置探究未知离子,试依照以下实验结果计算未知离子的质量数.
上述装置中,保留原电场,再在板间加沿-y方向的匀强磁场.现有电荷量相同的两种正离子组成的离子流,仍从O’点沿O’O方向射入,屏上出现两条亮线.在两线上取y坐标相同的两个光点,对应的x坐标分别为3.24mm和3.00mm,其中x坐标大的光点是碳12离子击中屏产生的,另一光点是未知离子产生的.尽管入射离子速度不完全相同,但入射速度都很大,且在板间运动时O’O方向的分速度总是远大于x方向和y方向的分速度(本题中洛伦兹力可近似看成恒力).
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