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可以发出各种不同的正离子束,离子从S出来时速度很小,可以看作是静止的,离子经过加速-物理

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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可以发出各种不同的正离子束,离子从S出来时速度很小,可以看作是静止的,离子经过加速-物理

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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可以发出各种不同的正离子束,离子从S出来时速度很小,可以看作是静止的,离子经过加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场(图中线框所示),并沿着半圆周运动而到达照像底片上的P点,测得P点到入口处S的距离为x(  )
A.若离子束不是同位素,则x越大,离子质量一定越大
B.若离子束是同位素,则x越大,而离子质量一定越小
C.只要x相同,则离子质量一定相同
D.只要x相同,则离子荷质比一定相同
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题型:单选题难度:偏易来源:静海县模拟

答案

A、离子在电场加速过程,根据动能定理得,qU=class="stub"1
2
mv2,得v=
class="stub"2qU
m

在磁场中做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,则有  qvB=m
v2
r
得,r=class="stub"mv
qB
=class="stub"1
B
class="stub"2mU
q
.则x=2r=class="stub"2
B
class="stub"2mU
q

若离子束不是同位素,q不相同,x越大对应的离子质量不一定越大.故A错误.
B、由上式知,若离子束是同位素,则x越大,而离子质量一定越大.故B错误.
C、D由上式知,只要x相同,对应的离子的比荷class="stub"q
m
一定相等.故C错误,D正确.
故选D.

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