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

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

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
魔方格

◎ 答案

A、离子在电场加速过程，根据动能定理得，qU=
1
2
mv2，得v=

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=
mv
qB
=
1
B

2mU
q
．则x=2r=
2
B

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
q
m
一定相等．故C错误，D正确．
故选D．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“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…”主要考查了你对  【向心力】，【牛顿第二定律】，【带电粒子在匀强磁场中的运动】  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。

知识点 看作 构造 很小 发出
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