如图所示为某质谱仪的构造原理图。现让质量为m、电荷量为q、初速度为零的粒子，经加速电压为U的加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器的平行金属板之间有相互正交的匀强电场和磁感应强度为B1的匀强磁场（图中均未画出）。该粒子恰能沿直线通过，并从平板S上的狭缝P进入磁感应强度为B2、方向垂直纸面向外的有界匀强磁场中，在磁场中运动一段时间后，最终打在照相底片上的A点。底片厚度可忽略不计，且与平板S重合。空气阻力、粒子所受的重力均忽略不计。求：
（1）带电粒子进入速度选择器时的速率v0；
（2）速度选择器中匀强电场的电场强度的大小E；
（3）照相底片上A点与狭缝P之间的距离L。
【答案】（1）带电粒子进入速度选择器时的速率为；
（2）速度选择器中匀强电场的电场强度的大小为B1；
（3）照相底片上A点与狭缝P之间的距离为。
2
q
U
m
（2）速度选择器中匀强电场的电场强度的大小为B1
2
q
U
m
（3）照相底片上A点与狭缝P之间的距离为
2
B
2
2
m
U
q
【解答】
【点评】
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发布：2024/12/29 16:0:1组卷：275引用：3难度：0.4
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1．质谱仪的基本构造如图所示。质量为m （待测的）、带电量为q的离子束由静止经加速电场后，进入速度选择器，速度选择器中有相互垂直的电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场，之后进入磁感应强度为B′的匀强磁场区域发生偏转。
（1）若该离子的偏转距离为l,求离子的质量m；
（2）求加速电场的电压；
（3）在一次实验中16O离子的偏转距离为29.20cm,另一种带电量相同的氧的同位素离子的偏转距离为32.86cm。已知16O离子的质量为16.00u（u为原子质量单位），求另一种同位素离子的质量（保留两位小数，用原子质量单位u表示）。发布：2024/11/7 8:0:2组卷：49引用：2难度：0.5 -
2．如图为质谱仪的原理示意图，电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从静止开始经过电势差为U的加速电场后进入粒子速度选择器，选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，匀强电场的场强为E、方向水平向右．已知带电粒子能够沿直线穿过速度选择器，从G点垂直MN进入偏转磁场，该偏转磁场是一个以直线MN为边界、方向垂直纸面向外的匀强磁场．带电粒子经偏转磁场后，最终到达照相底片的H点．可测量出G、H间的距离为l.带电粒子的重力可忽略不计．求
（1）粒子从加速电场射出时速度ν的大小．
（2）粒子速度选择器中匀强磁场的磁感应强度B1的大小和方向．
（3）偏转磁场的磁感应强度B2的大小．发布：2024/9/14 5:0:10组卷：372引用：19难度：0.5 -
3．甲、乙、丙、丁四幅图分别是回旋加速器、磁流体发电机、速度选择器、霍尔元件的结构示意图，图丁中元件的导电粒子是自由电子。下列说法中正确的是（ ）
发布：2024/9/29 0:0:1组卷：170引用：2难度：0.5
