质谱仪是一种测定带电粒子质量或分析同位素的重要设备.它的构造原理如图所示．离子源S产生的各种不同正离子束.经MN间的加速电压U加速后从小孔S1垂直于磁感线进入匀强磁场.运转半周后到达照相底片上的P点．设P到S1的距离为x.则 A．若离子束是同位素.则x越大对应的离子质量越小 B．若离子束是同位素.则x越大对应的离子质量越大 C．只要x相同.对应的离子质量一定题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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质谱仪是一种测定带电粒子质量或分析同位素的重要设备，它的构造原理如图所示．离子源S产生的各种不同正离子束（速度可视为零），经MN间的加速电压U加速后从小孔S₁垂直于磁感线进入匀强磁场，运转半周后到达照相底片上的P点．设P到S₁的距离为x，则（）

A．若离子束是同位素，则x越大对应的离子质量越小

B．若离子束是同位素，则x越大对应的离子质量越大

C．只要x相同，对应的离子质量一定相同

D．只要x相同，对应的离子的比荷一定相等

【答案】

【解析】

试题分析：根据动能定理得，，所以

根据得，所以，若离子束是同位素，则x越大对应的离子质量越大．故A错误，B正确．

根据知x相同，则离子的荷质比相同．故C错D对；

考点：考查了质谱仪的计算

点评：难度中等，解决本题的关键利用动能定理和牛顿第二定律求出P到S₁的距离，从而得出x与电荷的比荷有关

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质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示，离子源S产生的各种不同正离子束（电量为q，速度可看作为零），经加速电场电压U加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它的照相底片P上，设离子在P上的位置到入口处S₁的距离为x，不计离子重力，则下列说法正确的是（　　）

A．若离子束是同位素，则x越大，离子质量越大

B．若离子束是同位素，则x越大，离子质量越小

C．只要x相同，则离子质量一定相同

D．只要x相同，则离子的比荷一定相同

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科目：高中物理 来源： 题型：

质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具．它的构造原理如图所示，离子源S产生带电量为q的某种正离子，离子射出时的速度很小，可以看作是静止的，离子经过电压U加速后形成离子束流，然后垂直于磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场，沿着半圆周运动而到达记录它的照相底片P上．实验测得：它在P上的位置到入口处S₁的距离为a，离子束流的电流为I．请回答下列问题：
（1）在时间t内射到照相底片P上的离子的数目为多少？
（2）单位时间穿过入口处S₁离子束流的能量为多少？
（3）试证明这种离子的质量为m=

qB2

a2．

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