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,离子源S产生一个质量为m,电荷量为q的正离子,离子产生出来时的速度很小,可以看作是静止的,离子产生出来后经过电压U加速,进入磁感应强度为B的匀强磁场,沿着半圆运动而达到记录它的照相底片P上,测得它在P上的位置到入口处S1的距离为x,则下列说法正确的是( )
A.若某离子经上述装置后,测得它在P上的位置到入口处S1的距离大于x,则说明离子的质量一定变大 |
B.若某离子经上述装置后,测得它在P上的位置到入口处S1的距离大于x,则说明加速电压U一定变大 |
C.若某离子经上述装置后,测得它在P上的位置到入口处S1的距离大于x,则说明磁感应强度B一定变大 |
D.若某离子经上述装置后,测得它在P上的位置到入口处S1的距离大于x,则说明离子所带电荷量q可能变小 |
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更新时间:2022-01-06 18:47:00
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【知识点】 基于加速电场的质谱仪
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【推荐1】如图所示为一种质谱仪的工作原理示意图,此质谱仪由粒子源、加速电场、静电分析器和磁分析器组成。加速电场的加速电压为,半圆形通道内有方向指向圆心的均匀电场,在中心线处的电场强度大小为;磁分析器中分布着方向垂直于纸面向外,磁感应强度为的范围足够大的有界匀强磁场,其上边界与静电分析器的下边界重合。由粒子源发出一个质量为、电荷量为的粒子(初速度为零,重力不计),经加速电场加速后沿垂直静电分析器左侧边界的方向进入并沿中心线通过静电分析器,由点进入磁分析器中,最终打到胶片上的点。下列说法正确的是( )
A.加速电场的极板比极板的电势低 |
B.磁分析器中点到点的距离 |
C.只有比荷等于的带正电粒子经加速电压加速后才可以沿通道中心线通过静电分析器,进入磁分析器 |
D.若某次使用时,磁场的上边界绕点逆时针转了30°,质量为、电荷量为的粒子最终将打到胶片上的点 |
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【推荐2】如图所示为质谱仪的原理示意图,带电粒子经加速电场加速,经速度选择器沿直线运动刚好从P点垂直偏转磁场边界进入磁场,经磁场偏转打在荧光屏A1A2上,若加速电压减小为原来的0.8倍,通过调节速度选择器两板间的电压,粒子仍能从P点射入偏转磁场,则( )
A.速度选择器两板间电压减小为原来的0.8倍 |
B.粒子在偏转磁场中运动的时间减小为原来的0.8倍 |
C.粒子打在荧光屏上的动能减小为原来的0.8倍 |
D.粒子在偏转磁场中做圆周运动半径减小为原来的0.8倍 |
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