质谱仪可测定同位素的组成。,现有一束一价的钾 39 和钾 41 离子经电场加速后,沿着与磁场边界垂直的方向进入匀强磁场中,如图所示。测试时规定加速电压大小为 U0,但在实验过程中加速电压有较小的波动,可能偏大或偏小ΔU.为使钾 39 和钾 41 打在照相底片上的区域不重叠,不计离子的重力,则ΔU 不得超过( )
A.0.1U0 B.0.01U0 C.0.02 U0 D.0.025 U0
高三物理单选题中等难度题
(12分)(2010·苏州模拟)质谱仪可测定同位素的组成.现有一束一价的钾39和钾41离子经电场加速后,沿着与磁场和边界均垂直的方向进入匀强磁场中,如图11所示.测试时规定加速电压大小为U0,但在实验过程中加速电压有较小的波动,可能偏大或偏小ΔU.为使钾39和钾41打在照相底片上的区域不重叠,ΔU不得超过多少?(不计离子的重力)
高三物理计算题简单题查看答案及解析
(12分)(2010·苏州模拟)质谱仪可测定同位素的组成.现有一束一价的钾39和钾41离
子经电场加速后,沿着与磁场和边界均垂直的方向进入匀强磁场中,
如图所示.测试时规定加速电压大小为U0,但在实验过程中加
速电压有较小的波动,可能偏大或偏小ΔU.为使钾39和钾41打在
照相底片上的区域不重叠,ΔU不得超过多少?(不计离子的重力)
高三物理选择题中等难度题查看答案及解析
质谱仪可测定同位素的组成。,现有一束一价的钾 39 和钾 41 离子经电场加速后,沿着与磁场边界垂直的方向进入匀强磁场中,如图所示。测试时规定加速电压大小为 U0,但在实验过程中加速电压有较小的波动,可能偏大或偏小ΔU.为使钾 39 和钾 41 打在照相底片上的区域不重叠,不计离子的重力,则ΔU 不得超过( )
A.0.1U0 B.0.01U0 C.0.02 U0 D.0.025 U0
高三物理单选题中等难度题查看答案及解析
质谱仪可测定同位素的组成。,现有一束一价的钾39和钾41离子经电场加速后,沿着与磁场边界垂直的方向进入匀强磁场中,如图所示。测试时规定加速电压大小为U0,但在实验过程中加速电压有较小的波动,可能偏大或偏小△U.为使钾39和钾41打在照相底片上的区域不重叠,不计离子的重力,则△U不得超过( )
A. B. C. D.
高三物理单选题中等难度题查看答案及解析
质谱仪是一种分析同位素的重要工具,它的构造原理如图所示。离子源S产生质量为m、电荷量为q的钾离子,离子出来时速度很小,可视为零。离子经过电势差为U的电场加速后,沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场,经半圆周到达照相底片上的P点。
(1)求粒子进入磁场时的速度;
(2)求P点到入口S1的距离x;
(3)在实验过程中由于仪器不完善,加速电压在平均值U附近变化U,求需要以多大相对精确度U/U维持加速电压值,才能使钾39、钾41的同位素束在照相底片上不发生覆盖。
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
质谱仪是测量带电粒子的比荷和分析同位素的重要工具.如图所示,带电粒子从容器下方的小孔飘入电势差为的加速电场,其初速度几乎为零,然后经过沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为的匀强磁场中,最后打到照相底片上.现有某种元素的三种同位素的原子核由容器进入质谱仪,最后分别打在底片、、三个位置.不计粒子重力.则打在处的粒子( )
A. 质量最小 B. 比荷最小 C. 动能最小 D. 动量最小
高三物理单选题中等难度题查看答案及解析
质谱仪是测量带电粒子的比荷和分析同位素的重要工具.如图所示,带电粒子从容器下方的小孔飘入电势差为的加速电场,其初速度几乎为零,然后经过沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为的匀强磁场中,最后打到照相底片上.现有某种元素的三种同位素的原子核由容器进入质谱仪,最后分别打在底片、、三个位置.不计粒子重力.则打在处的粒子( )
A. 质量最小 B. 比荷最小 C. 动能最小 D. 动量最小
高三物理单选题中等难度题查看答案及解析
质谱仪是测量带电粒子的比荷和分析同位素的重要工具。如图所示,带电粒子从容器A下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场,其初速度几乎为零,然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打到照相底片D上。现有某种元素的三种同位素的原子核由容器A进入质谱仪,最后分别打在底片P1、P2、P3三个位置。不计粒子重力。则打在P1处的粒子
A.质量最小 B.比荷最小
C.动能最小 D.动量最小
高三物理选择题中等难度题查看答案及解析
(16分)一台质谱仪的工作原理如图所示,电荷量均为+q、质量不同的离子飘入电压为U0的加速电场,其初速度几乎为零,这些离子经过加速后通过狭缝O沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场,最后打在底片上,已知放置底片区域已知放置底片的区域MN =L,且OM =L。某次测量发现MN中左侧2/3区域MQ损坏,检测不到离子,但右侧1/3区域QN仍能正常检测到离子. 在适当调节加速电压后,原本打在MQ的离子即可在QN检测到.
(1)求原本打在MN中点P的离子质量m;
(2)为使原本打在P的离子能打在QN区域,求加速电压U的调节范围;
(3)为了在QN区域将原本打在MQ区域的所有离子检测完整,求需要调节U的最少次数。(取;)
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图为质谱仪工作原理图,离子从电离室A中的小孔S1逸出(初速度不计),经电压为U的加速电场加速后,通过小孔S2和S3,从磁场上边界垂直于磁场方向进入磁感应强度为B匀强磁场中,运动半个圆周后打在接收底版D上并被吸收。对于同一种元素,若有几种同位素时,就会在D上的不同位置出现按质量大小分布的谱线,经过分析谱线的条数、强度(单位时间内打在底版D上某处的粒子动能)就可以分析该种元素的同位素组成。
(1)求比荷为的粒子进入磁场的速度大小;
(2)若测得某种元素的三种同位素a、b、c打在底版D上的位置距离小孔S3的距离分别为L1、L2、L3,强度分别为P1、P2、P3,求:
①三种同位素a、b、c的粒子质量之比m1:m2:m3;
②三种同位素a、b、c在该种元素物质组成中所占的质量之比M1:M2:M3.
高三物理解答题困难题查看答案及解析