圖4是測(cè)量帶電粒子質(zhì)量的儀器的工作原理示意圖.設(shè)法使某有機(jī)化合物的氣態(tài)分子導(dǎo)入圖中所示的容器A中，使它受到電子束轟擊，失去一個(gè)電子變?yōu)檎粌r(jià)的分子離子.分子離子從狹縫S1以很小的速度進(jìn)入電壓為U的加速電場(chǎng)區(qū)（初速不計(jì)），加速后，再通過狹縫S2、S3射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于磁場(chǎng)區(qū)的界面PQ.最后，分子離子打到感光片上，形成垂直于紙面且平行于狹縫S3的細(xì)線.若測(cè)得細(xì)線到狹縫S3的距離為d，試導(dǎo)出分子離子的質(zhì)量m的表達(dá)式.

圖4


解析:

以m、e表示離子的質(zhì)量和電荷量，以v表示離子從狹縫S2射出時(shí)的速度，在電場(chǎng)中，由動(dòng)能定理可得: 射入磁場(chǎng)后，在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律可得: 式中R為圓的半徑，且有:d=2R,解得:

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖是測(cè)量帶電粒子質(zhì)量的儀器工作原理示意圖．設(shè)法使某有機(jī)化合物的氣態(tài)分子導(dǎo)入圖中所示的容器A中，使它受到電子束轟擊，失去一個(gè)電子變成為正一價(jià)的分子離子．分子離子從狹縫s1以很小的速度進(jìn)入電壓為 U的加速電場(chǎng)區(qū)（初速不計(jì)），加速后，再通過狹縫s2、s3射入磁感強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于磁場(chǎng)區(qū)的界面 PQ．最后，分子離子打到感光片上，形成垂直于紙面且平行于狹縫s3的細(xì)線．若測(cè)得細(xì)線到狹縫s3的距離為d，
（1）導(dǎo)出分子離子的質(zhì)量m的表達(dá)式．

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圖15-5-15是測(cè)量帶電粒子質(zhì)量的儀器工作原理示意圖，設(shè)法使某有機(jī)化合物的氣態(tài)分子導(dǎo)入圖中所示的容器A中，使它受到電子束轟擊，失去一個(gè)電子變成為正一價(jià)的分子離子，分子離子從狹縫S1以很小的速度進(jìn)入電壓為U的加速電場(chǎng)區(qū)（初速度不計(jì)），加速后，再通過狹縫S2、S3射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于磁場(chǎng)區(qū)的界面PQ.最后，分子離子打到感光片上，形成垂直于紙面且平行狹縫S3的細(xì)線.若測(cè)得細(xì)線到狹縫S3的距離為d.導(dǎo)出分子離子的質(zhì)量m的表達(dá)式.

圖15-5-15

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圖10是測(cè)量帶電粒子質(zhì)量的儀器工作原理示意圖，設(shè)法使某有機(jī)化合物的氣態(tài)分子導(dǎo)入圖中所示的容器A中，使它受到電子束轟擊，失去一個(gè)電子變?yōu)檎粌r(jià)的分子離子，分子離子從狹縫S1以很小的速度進(jìn)入電壓為U的加速電場(chǎng)區(qū)（初速不計(jì)），加速后，方向垂直于磁場(chǎng)區(qū)的界面PQ，最后，分子離子打到感光片上，形成垂直于紙面且平行于狹縫S3的細(xì)線.若測(cè)得細(xì)線到狹縫S3的距離為d，分子離子束流的電流為I，則：

圖10

（1）t s內(nèi)射到感光片上的分子離子數(shù)目為_____________；

（2）單位時(shí)間穿過入口處S2分子離子束流的能量為_____________；

（3）分子離子的質(zhì)量為_____________.

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圖4是測(cè)量帶電粒子質(zhì)量的儀器的工作原理示意圖.設(shè)法使某有機(jī)化合物的氣態(tài)分子導(dǎo)入圖中所示的容器A中，使它受到電子束轟擊，失去一個(gè)電子變?yōu)檎粌r(jià)的分子離子.分子離子從狹縫S1以很小的速度進(jìn)入電壓為U的加速電場(chǎng)區(qū)（初速不計(jì)），加速后，再通過狹縫S2、S3射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于磁場(chǎng)區(qū)的界面PQ.最后，分子離子打到感光片上，形成垂直于紙面且平行于狹縫S3的細(xì)線.若測(cè)得細(xì)線到狹縫S3的距離為d，試導(dǎo)出分子離子的質(zhì)量m的表達(dá)式.

圖4

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