高三物理解答题中等难度题
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
可释放出质量相等、电荷量均为
的离子．离子的初速度很小，可忽略不计．离子经
、
间电压为
的电场加速后，从狭缝
进入磁感应强度大小为
、方向垂直于纸面向外的匀强磁场中，沿着半圆运动到照相底片上的
点处，测得到的距离为
．求：
（
）离子经电压为的电场加速后的动能；
（
）离子在磁场中运动时的动量大小；
（
）离子的质量．
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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。
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质谱仪是一种测量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，离子源A产生电荷量相同而质量不同的离子束（初速度可视为零），从狭缝S1进入电场，经电压为U的加速电场加速后，再通过狭缝S2从小孔垂直MN射入圆形匀强磁场。该匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向外，半径为R，磁场边界与直线MN相切E为切点。离子离开磁场最终到达感光底片MN上，设离子电荷量为g，到达感光底片上的点与E点的距离为x，不计重力，可以判断（ ）
A. 离子束带负电
B. x越大，则离子的比荷一定越大
C. 到达
处的离子在匀强磁场运动时间为
D. 到达处的离子质量为
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质谱仪是一种测量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，离子源A产生电荷量相同而质量不同的离子束（初速度可视为零），从狭缝S1进入电场，经电压为U的加速电场加速后，再通过狭缝S2从小孔垂直MN射入圆形匀强磁场。该匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向外，半径为R，磁场边界与直线MN相切E为切点。离子离开磁场最终到达感光底片MN上，设离子电荷量为g，到达感光底片上的点与E点的距离为x，不计重力，可以判断（ ）
A. 离子束带负电
B. x越大，则离子的比荷一定越大
C. 到达处的离子在匀强磁场运动时间为
D. 到达处的离子质量为
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质谱仪是一种分析同位素的重要仪器，它的构造原理如图所示。从粒子源S处射出速度大小不计的正离子，经加速电场加速后，从狭缝S1处垂直进入一个匀强磁场后到达照相底片P上。已知离子的质量为m、电荷量为q，加速电场的电压为U，匀强磁场的磁感应强度大小为B。
（1）求离子在磁场中运动的速度v的大小。
（2）求离子在磁场中运动的时间t。
（3）假如离子源能放出氕（
）、氘（
）、氚（
）三种离子的混合物，请判断该质谱仪能否将三种离子分离，并说明理由。
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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。粒子源S发出各种不同的正粒子束（粒子重力忽略不计），粒子从S出来时速度很小，可以看做初速度为零，粒子经过加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场（图中线框所示），并沿着半圆周运动而达到照相底片上的P点，测得P点到入口的距离为z，则以下说法正确的是
A. 若粒子束不是同位素，则x越大，正粒子的质量一定越大
B. 若粒子束是同位素，则x越大，质量一定越小
C. 只要x相同，则正粒子的质量一定相同
D. 只要x相同，则正粒子的比荷一定相同
高三物理单选题简单题查看答案及解析
质谱仪是一种测带电粒子质量和分析同位素的重要工具。如图所示为一种质谱仪的原理示意图，粒子源产生的电荷量为q的正离子，飘入加速电场加速后，刚好沿直线通过速度选择器，通过狭缝O沿垂直磁场的方向进入偏转磁场，并打在底片上的中点P处。已知速度选择器中的电场强度为E，磁感应强度为B1，偏转磁场的磁感应强度为B。，放置底片的区域MN=L，且ON＝L。不考虑离子的重力和进入加速电场前的初速度。
(1)求离子的质量m和加速电场的电压U;
(2)只改变偏转磁场磁感应强度的大小，可调节离子打在底片上的位置。为使离子打在底片上，求偏转磁场磁感应强度的调节范围（用B0表示）。
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