如图所示的是质谱仪工作原理图，带电粒子a、b经相同电压U加速（在A点初速度为零）后，进入磁感应强度为B的匀强磁场做匀速圆周运动，最后分别打在感光板S上的x1、x

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如图所示的是质谱仪工作原理图，带电粒子a、b经相同电压U加速（在A点初速度为零）后，进入磁感应强度为B的匀强磁场做匀速圆周运动，最后分别打在感光板S上的x₁、x₂处，图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径，则（）

A．a的电荷量一定比b的电荷量少
B．a的质量一定比b的质量小
C．若a与b有相同的电荷量，则a的质量比b的质量小
D．若a与b有相同的质量，则a的电荷量比b的电荷量少

答案

举一反三

质谱仪的工作原理图如图所示，A为粒子加速器，加速电压为U₁；M为速度选择器，两板间有相互垂直的匀强磁场和匀强电场，匀强磁场的磁感应强度为B₁，两板间距离为d；N为偏转分离器，内部有与纸面垂直的匀强磁场，磁感应强度为B₂，一质量为m，电荷量为q的带正电的粒子由静止经加速器加速后，恰能通过速度选择器，进入分离器后做圆周运动，并打到感光板P上。不计粒子重力。求：
（1）粒子经粒子加速器A加速后的速度v的大小及速度选择器M两板间的电压U₂；
（2）粒子在偏转分离器N的磁场中做圆周运动的半径R；
（3）某同学提出：在其他条件不变的情况下，只减小加速电压U₁，就可以使粒子在偏转分离器N的磁场中做圆周运动的半径减小，试分析他的说法是否正确。

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如图所示为一种质谱仪示意图，位于A处电荷量为q、质量为m的离子（重力不计），从静止开始经加速电场加速后沿图中虚线做匀速圆周运动通过静电分析器，再由P点进入磁分析器后，最终打在乳胶片上的Q点。已知静电分析器通道的半径为R，均匀辐射电场的场强为E磁分析器中有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B。求：
(1)离子在静电分析器中做匀速圆周运动的速度大小；
(2)加速电场的电压U；
(3)P，Q两点间的距离。

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如图所示是质谱仪的示意图，它可以测定单个离子的质量，图中离子源。s产生带电荷量为q的离子，经电压为U的电场加速后垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中，沿半圆轨道运动到记录它的照片底片P上，测得它在P上位置与A处相距为d，求该离子的质量m。

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下图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器，速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A₁A₂。平板S下方有强度为B₀的匀强磁场，下列表述正确的是

[ ]
A．质谱仪是分析同位素的重要工具
B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外
C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/B
D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小

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质谱分析技术已广泛应用于各前沿科学领域。汤姆孙发现电子的质谱装置示意如图，M、N为两块水平放置的平行金属极板，板长为L，板右端到屏的距离为D，且D远大于L，O"O为垂直于屏的中心轴线，不计离子重力和离子在板间偏离O"O的距离，以屏中心O为原点建立xOy直角坐标系，其中x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向。
(1)设一个质量为m₀、电荷量为q₀的正离子以速度v₀沿O"O的方向从O"点射入，板间不加电场和磁场时，离子打在屏上O点。若在两极板间加一沿+y方向场强为E的匀强电场，求离子射到屏上时偏离O点的距离y₀；
(2)假设你利用该装置探究未知离子，试依照以下实验结果计算未知离子的质量数。
上述装置中，保留原电场，再在板间加沿-y方向的匀强磁场。现有电荷量相同的两种正离子组成的离子流，仍从O"点沿O"O方向射入，屏上出现两条亮线，在两线上取y坐标相同的两个光点，对应的x坐标分别为3.24 mm和3.00 mm，其中x坐标大的光点是碳12离子击中屏产生的，另一光点是未知离子产生的。尽管入射离子速度不完全相同，但入射速度都很大，且在板间运动时O"O方向的分速度总是远大于x方向和y方向的分速度。

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