质谱仪
质谱仪通常用作分离和检测物质组成，一般由加速电场、速度选择器、偏转磁场、质谱仪底片等组成。
如图甲所示，一束含有多种成份的带电粒子（其所受重力均可忽略），无初速从O点进入加速电场，此电场中有O、a、b三点，沿着水平方向（x轴）上该三点的电势φ变化如图乙所示，经电场加速后进入速度选择器，最后，部分粒子经半个圆周的偏转射到质谱仪底片上。通过计算机的处理，可分析粒子成份。
1．带电粒子的加速
（1）a、b两点的电场强度大小
A．Ea>Eb B．Ea＜Eb C．Ea=Eb D．无法确定
（2）若某带电粒子的电荷量为q，质量为m。则经过加速电场后，粒子离开加速电场时的速度v=
速度选择器中有垂直于纸面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为B1，上下两极板之间的电势差为U，板间距为d，两板间可视为匀强电场。不考虑粒子的重力，经加速电场加速的粒子从极板的正中央进入速度选择器。
（1）若粒子能水平匀速通过速度选择器，则粒子的速度大小v′=
（2）若粒子不能水平匀速通过速度选择器，则粒子
不同的带电粒子匀速通过速度选择器后就能进入磁感应强度为B2的匀强偏转磁场，磁场方向垂直于纸面向里。
（1）若某种粒子通过速度选择器后的速度为v0，电荷量为e，质量为m。通过推导，写出该粒子偏转到质谱仪底片上的坐标Y的表达式；
（2）实际上，加速电场的电势差是不稳定的，会在区间[φ0-ΔU，φ0＋ΔU ]内浮动。 现有某粒子和它的同位素，它们的电荷量相同，质量之比为1：2。调节速度选择器的参数，先后使这两个粒子匀速通过并进入偏转磁场发生偏转，为了不让这两个粒子落在底片上的位置重叠，通过计算，求出φ0：ΔU的取值范围。
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（g取10m/s2），求：（1）4s内小滑块的位移大小；
（2）4s内电场力对小滑块所做的功。
（1）微粒进入偏转电场时的速度v0大小；
（2）微粒射出偏转电场时的偏转角θ；
（3）微粒射出偏转电场时，偏移的距离y1是多少。
（1）经过加速电场加速后电子的速度v0的大小；
（2）偏转电场强度的大小和方向；
（3）P点到偏转电场右边界的水平距离s。
，从而在极板间形成一个匀强电场，同时在此区域加一个与匀强电场垂直的匀强磁场B。当带电粒子从
进入这一区域后，只有具有某个速度大小的粒子才能从
通过，这样的装置叫做速度选择器。带电粒子在进入速度选择器前，先在一加速电场中加速，加在形成此加速电场的两极板P、Q上的电压为
。粒子所受的重力忽略不计。（1）试问：从小孔
进入速度选择器的粒子，需要具有怎样的速度才能顺利通过小孔；（2）带电粒子的电荷量与质量的比叫做比荷，它反映了带电粒子的一个基本属性，在科学研究中具有重要的意义、试借助本题提供的物理量，计算出该带电粒子比荷的表达式。
和
，加速后垂直通过装置A的正交电磁场，磁感应强度大小为
、电场强度大小为
，接着垂直于通道入口从中缝MN进入磁场区，其中
恰能击中照相底片的正中间位置。已知质量为
，
质量为
，带电量均为q（q＞0），不计粒子重力，求：（1）质谱仪用途：测量带电粒子的________和分析同位素的重要工具，装置A是________。
（2）粒子通过装置A的速度v的大小；
（3）通道中匀强磁场的磁感应强度的大小
；（4）调节装置A的电场强度大小，可改变粒子击中照相底片的位置，为了保证两种粒子都能击中照相底片，电场强度可调节最大值
的大小。
