质谱仪的基本构造如图所示。待测离子束经过速度选择器(其中有相互垂直的电场
和磁场
)进入匀强磁场
区域方向偏转而折回,打到胶片上被记录下来。已知离子束的质量为
,电荷量为
。
(1)若偏转的距离
已知,求离子的质量。
(2)一次实验中氧离子的偏转距离为
,另一种氧的同位素离子的偏转距离为
。已知氧离子的质量为
,则另一种同位素离子的质量是多少?
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(1)若偏转的距离
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(2)一次实验中氧离子的偏转距离为
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更新时间:2022-11-27 11:44:54
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【知识点】 基于速度选择器的质谱仪
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【推荐1】如图所示为质谱仪的示意图,其中A部分为粒子速度选择器,C部分是偏转分离器。如果速度选择器的两极板间匀强电场的电场强度为E,匀强磁场的磁感应强度为B1。偏转分离器区域匀强磁场的磁感应强度为B2,某种带电粒子由O点沿直线穿过速度选择器区域后进入偏转分离器。
(1)能通过速度选择器的粒子速度多大?
(2)粒子进入偏转分离器后在洛伦兹力作用下做圆周运动,在照相底片MN上的D点形成感光条纹,测得D点到O'点的距离为d,则该种带电粒子的比荷
为多大?
(1)能通过速度选择器的粒子速度多大?
(2)粒子进入偏转分离器后在洛伦兹力作用下做圆周运动,在照相底片MN上的D点形成感光条纹,测得D点到O'点的距离为d,则该种带电粒子的比荷
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【推荐2】如图所示,速度选择器的平行金属板间存在着水平向右的匀强电场和磁感应强度为B1的匀强磁场,两板间的距离为d,电势差为U;金属板下方存在方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B2(未知).电荷量为q,质量为m的带正电粒子a,以速度v匀速通过速度选择器,从小孔O进入偏转磁场,最终打到照相底片上的P1点,测得P1到O点的距离为d。不计带电粒子所受重力。求:
(1)速度选择器中匀强磁场磁感应强度B1;
(2)若另外一个电荷量为q,质量为2m的带正电粒子b以相同的速度通过速度选择器,最终打到照相底片上的P2点,求P1与P2两点间的距离
。
(1)速度选择器中匀强磁场磁感应强度B1;
(2)若另外一个电荷量为q,质量为2m的带正电粒子b以相同的速度通过速度选择器,最终打到照相底片上的P2点,求P1与P2两点间的距离
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【推荐3】质谱仪的工作原理示意图如图,其中速度选择器内的磁场与电场相互垂直,磁场的磁感应强度大小为B1、方向垂直纸面向里,两板间的距离为d,电势差为U。一束质量为m、带电荷量为q的粒子通过速度选择器之后,从O点垂直于磁场方向射入磁感应强度大小为B2、方向垂直纸面向外的匀强磁场,运动半个周期后打在照相底片上。不计粒子重力。
(1)求粒子进入磁场B2时的速度大小v。
(2)求粒子在磁场B2中运动的轨道半径R。
(3)若通过速度选择器的粒子P1、P2是互为同位素的两种原子核,P1粒子打到照相底片的A点,P2粒子打到照相底片的C点,且OA=2AC。求粒子P1、P2的质量之比m1∶m2.
(1)求粒子进入磁场B2时的速度大小v。
(2)求粒子在磁场B2中运动的轨道半径R。
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