質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具．它的構(gòu)造原理如圖所示，離子源S產(chǎn)生電荷量為q的某種正離子，離子產(chǎn)生時(shí)的速度很小，可以看作是靜止的，離子經(jīng)過電壓U加速后形成離子流，然后垂直于磁場方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，沿著半圓周運(yùn)動(dòng)而到達(dá)記錄它的照相底片P上．實(shí)驗(yàn)測得，它在P上的位置到入口處S1的距離為a,離子流的電流為I．請回答下列問題：
（1）在時(shí)間t內(nèi)到達(dá)照相底片P上的離子的數(shù)目為多少？
（2）單位時(shí)間內(nèi)穿過入口S1處離子流的能量為多大？
（3）試求這種離子的質(zhì)量m？．
【考點(diǎn)】與加速電場相結(jié)合的質(zhì)譜儀．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：38引用：7難度：0.5
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1．如圖所示，一個(gè)粒子源S發(fā)射出速度不同的各種粒子，經(jīng)過PQ兩板間的速度選擇器后僅有甲、乙、丙、丁四種粒子沿平行于紙面的水平直線穿過擋板MN上的小孔O，在MN下方分布著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，四種粒子的軌跡如圖所示，則下面說法正確的是（ ）發(fā)布：2024/12/11 8:0:12組卷：57引用：2難度：0.5 -
2．利用質(zhì)譜儀可以分析碘的各種同位素。如圖所示，電荷量相同的帶正電的131I與127I從容器A下方的小孔S1進(jìn)入加速電場（初速度忽略不計(jì)），經(jīng)電場加速后從小孔S2射出，進(jìn)入垂直紙面的勻強(qiáng)磁場中，最后打在照相底片D上。下列說法正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/7 2:30:1組卷：31引用：3難度：0.7 -
3．19世紀(jì)末，湯姆孫的學(xué)生阿斯頓設(shè)計(jì)了質(zhì)譜儀，并用質(zhì)譜儀發(fā)現(xiàn)了氖-20和氖-22，證實(shí)了同位素的存在。如圖甲為質(zhì)譜儀工作的原理圖，已知質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子，從容器A下方的小孔S1飄入電勢差為U的加速電場，其初速度幾乎為0，然后經(jīng)過S3沿著與磁場垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，最后打到照相底片D上的P點(diǎn)，且S3P=x。忽略粒子的重力，通過實(shí)驗(yàn)測得x與
的關(guān)系如圖乙所示，已知斜率為k=0.5，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為2×10-4T，π=3.14，則下列說法中正確的是（ ?。?br />U
發(fā)布：2024/12/5 22:30:1組卷：88引用：1難度：0.5
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