如图所示的质谱仪由离子室、加速电场、速度选择器和偏转磁场四部分组成。离子室内充有大量 11H和 94Be，速度选择器中的电场场强度为E，磁场的磁感应强度为B0。离子进入加速电场的初速度几乎为零，加速后从O点平行于极板进入速度选择器，在右端分成两束平行的粒子束，粒子束1沿中线、粒子束2沿下极板边缘进入右侧垂直纸面方向的有界磁场。粒子1恰好不能从右边界飞出，粒子2与粒子1的轨迹相交于右边界。不计粒子的重力、粒子间的相互作用、小孔O的孔径。设质子和中子的质量均为m,质子的电量为e。求：
（1）加速电场的电压U；
（2）速度选择器两板间距d；
（3）右侧有界磁场的磁感应强度B。
1
1
H
9
4
B
e
【答案】（1）加速电场的电压U为；
（2）速度选择器两板间距d为；
（3）右侧有界磁场的磁感应强度B为。
m
E
2
2
e
B
2
0
（2）速度选择器两板间距d为
3
m
E
e
B
2
0
（3）右侧有界磁场的磁感应强度B为
4
（
2
-
1
）
3
B
0
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/1 8:0:9组卷：291引用：2难度：0.1
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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：374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
