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  • （2010?河东区一模）如图所示为一种质谱仪示意图．由加速电场、静电分析器和磁分析器组成．若静电分折器通道的半径为R，均匀辐向电场的场强为E磁分析器中有垂直纸面向外的匀强磁场．磁感强度为B，问：（1）为了使位于A处电量为q、质量为m的离子（不计重力）．从静止开始经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，加速电场的电压U应为多大？（2）离子由P点进入磁分析器后，最终打在乳胶片上的Q点，该点距入射点P多远？试题及答案-解答题-云返教育

      • 试题详情

      （2010?河东区一模）如图所示为一种质谱仪示意图．由加速电场、静电分析器和磁分析器组成．若静电分折器通道的半径为R，均匀辐向电场的场强为E磁分析器中有垂直纸面向外的匀强磁场．磁感强度为B，问：
      （1）为了使位于A处电量为q、质量为m的离子（不计重力）．从静止开始经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，加速电场的电压U应为多大？
      （2）离子由P点进入磁分析器后，最终打在乳胶片上的Q点，该点距入射点P多远？

      试题解答

      见解析
      解：（1）根据电场力提供向心力，则有qE=m
      v2
      R
      ①，
      又有电场力加速运动，则有qU=
      1
      2
      mv2②
      由①②解得：U=
      1
      2
      ER
      （2）粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，
      根据洛伦兹力提供向心力，则有：
      Bqv=m
      v2
      r
      ④
      由①④解得：r=
      mv
      Bq
      =
      1
      B
      √
      EmR
      q

      所以      PQ=2r=
      2
      B
      √
      EmR
      q

      答：（1）加速电场的电压U应为
      1
      2
      ER；
      （2）离子由P点进入磁分析器后，最终打在乳胶片上的Q点，该点距入射点P的距离为
      2
      B
      √
      EmR
      q
      ．
      标签
      选修3-1鲁科版解答题高中物理

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