專題一：質(zhì)譜儀類問題-文庫吧
2025-04-22 23:34 本頁面
【正文】 熒光屏 S上的 O點(diǎn)，發(fā)出熒光。 P P2為兩塊平行于虛直線的金屬板，已知兩板間距為 d。在虛線所示的圓形區(qū)域內(nèi)可施加一勻強(qiáng)磁場，已知其磁感強(qiáng)度為 B，方向垂直紙面向外。 a、 b b c c2都是固定在管殼上的金屬引線，E E E3是三個電壓可調(diào)并可讀出其電壓值的直流電源。 ? （ 1）試在圖中畫出三個電源與陰極射線管的有關(guān)引線的連線。 ? （ 2）導(dǎo)出計算 e/m的表達(dá)式。要求用應(yīng)測物理量及題給已知量表示。 15 16 2． 2021天津卷 ? 下圖是測量帶電粒子質(zhì)量的儀器工作原理示意圖。設(shè)法使某有機(jī)化物的氣態(tài)分子導(dǎo)入圖職所示的容器 A中，使它受到電子束轟擊，失去一個電子變成為正一價的分子離子，分子離子從狹縫 s，以很小的速度進(jìn)入電壓為 U的加速電場區(qū)（初速不計），加速后，再通過狹縫 s s1射入磁感強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場，方向垂直于磁場區(qū)的界面 PQ。最后，分子離子打到感光片上，形成垂直于紙面而且平行于狹縫 s3的細(xì)線。若測得細(xì)線到狹縫 s3的距離為 d。 ? （ 1）導(dǎo)出分子離子的質(zhì)量 m的表達(dá)式。 ? （ 2）根據(jù)分子離子的質(zhì)量數(shù) M可以推測有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)簡式，若某種含C、 H和鹵素的化合物的 M為 48，寫出其結(jié)構(gòu)簡式。 ? （ 3）現(xiàn)有某種含 C、 H和鹵素的化合物，測得兩個 M值，分別為 64和 66，試說明原因，并寫出它們的結(jié)構(gòu)簡式。 ? 在推測有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)時，可能用到的含量較多的同位素的質(zhì)量數(shù)如下表： 17 18 ? 電視機(jī)的顯像管中，電子束的偏轉(zhuǎn)是用磁偏轉(zhuǎn)技術(shù)實現(xiàn)的。電子束經(jīng)過電壓為 U的加速電場后，進(jìn)入一圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)，如圖所示。磁場方向垂直于圓面。磁場區(qū)的中心為 O，半徑為 r。當(dāng)不加磁場時，電子束將通過 O點(diǎn)而打到屏幕的中心 M點(diǎn)。為了讓電子束射到屏幕邊緣 P，需要加磁場，使電子束偏轉(zhuǎn)一已知角度 θ，此時磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B應(yīng)為多少？ 19 20 ? 串列加速器是用來產(chǎn)生高能離子的裝置 .圖中虛線框內(nèi)為其主體的原理示意圖，其中加速管的中部 b處有很高的正電勢 U， a、c兩端均有電極接地（電勢為零）?，F(xiàn)將速度很低的負(fù)一價碳離子從 a端輸入，當(dāng)離子到達(dá) b處時，可被設(shè)在 b處的特殊裝置將其電子剝離，成為 n價正離子，而不改變其速度大小，這些正 n價碳離子從 c端飛出后進(jìn)入一與其速度方向垂直的、磁感強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場中，在磁場中做半徑為 R的圓周運(yùn)動 .已知碳離子的質(zhì)量 m＝ 10－ 26kg， U＝ 105V， B＝ ， n＝2，基元電荷 e＝ 10－ 19C，求 R. 21 ? 湯姆生用來測定電子的比荷 (電子的電荷量與質(zhì)量之比 )的實驗裝置如圖所示，真空管內(nèi)的陰極 K發(fā)出的電子 (不計初速、重力和電子間的相互作用 )經(jīng)加速電壓加速后，穿過 A39。中心的小孔沿中心軸 O1O的方向進(jìn)入到兩塊水平正對放置的平行極板 P和 P39。間的區(qū)域．當(dāng)極板間不加偏轉(zhuǎn)電壓時，電子束打在熒光屏的中心 O點(diǎn)處，形成了一個亮點(diǎn)；加上偏轉(zhuǎn)電壓 U后，亮點(diǎn)偏離到O39。點(diǎn)， (O39。與 O點(diǎn)的豎直間距為 d，水平間距可忽略不計．此時，在 P和 P39。間的區(qū)域，再加上一個方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場．調(diào)節(jié)磁場的強(qiáng)弱，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為 B時，亮點(diǎn)重新回到 O點(diǎn)．已知極板水平方向的長度為 L1，極板間距為 b，極板右端到熒光屏的距離為 L2(如圖所示 )． ? (1)求打在熒光屏 O點(diǎn)的電子速度的大小。 ? (2)推導(dǎo)出電子的比荷的表達(dá)式 22 6. 2021天津卷 23 7.（ 2021年重慶卷） ? 如題 25圖，離子源 A產(chǎn)生的初速為零、帶電量均為 e、質(zhì)量不同的正離子被電壓為 U0的加速電場加速后勻速通過準(zhǔn)直管，垂直射入勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場，偏轉(zhuǎn)后通過極板 HM上的小孔 S離開電場，經(jīng)過一段勻速直線運(yùn)動，垂直于邊界 MN進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場。已知HO＝ d， HS＝ 2d， ＝ 90176。 。（忽略粒子所受重力） ? （ 1）求偏轉(zhuǎn)電場場強(qiáng) E0的大小以及 HM與 MN的夾角 φ； ? （ 2）求質(zhì)量為 m的離子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑； ? （ 3）若質(zhì)量為 4m的離子垂直打在 NQ的中點(diǎn) S1處，質(zhì)量為 16m的離子打在 S2處。求 S1和 S2之間的距離以及能打在 NQ上的正離子的質(zhì)量范圍。 24 8.（ 2021年廣東物理） 圖 9是質(zhì)譜儀的工作原理示意力。帶電粒子被加速電場加速后，進(jìn)入速度選擇器。速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場的強(qiáng)度分別為 B和 E。平板 S上有可讓粒子通過的狹縫 P和記錄粒子位置的膠片 A1A2。平板 S下方有
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