质谱仪是一种分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示。离子源S产生质量为m、电荷量为q的钾离子，离子出来时速度很小，可视为零。离子经过电势差为U的电场加速后，沿着与打印页面

质谱仪是一种分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示。离子源S产生质量为m、电荷量为q的钾离子，离子出来时速度很小，可视为零。离子经过电势差为U的电场加速后，沿着与

网友投稿 2023-04-06 00:00:00 零零社区

◎ 题目

质谱仪是一种分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示。离子源S产生质量为m、电荷量为q的钾离子，离子出来时速度很小，可视为零。离子经过电势差为U的电场加速后，沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场，经半圆周到达照相底片上的P点。

(1)求粒子进入磁场时的速度

；
(2)求P点到入口S₁的距离x；
(3)在实验过程中由于仪器不完善，加速电压在平均值U附近变化

U，求需要以多大相对精确度

U/U维持加速电压值，才能使钾39、钾41的同位素束在照相底片上不发生覆盖。

◎ 答案

（1）

（2）

（3）

◎ 解析

试题分析：（1）电场加速：

解得速度：

（2）磁场偏转：

轨道半径

距离x

（3）设钾39、钾41的质量分别为m₁、m₂，根据（2）问轨道半径

得
钾39在磁场中的最大半径

钾41在磁场中的最小半径

由题意知：

即

◎ 知识点

专家分析，试题“质谱仪是一种分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示。离子源S产生质量为m、电荷量为q的钾离子，离子出来时速度很小，可视为零。离子经过电势差为U的电场加速后，沿着与…”主要考查了你对【质谱仪】，【回旋加速器】等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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