◎ 题目

如测量带电粒子质量的仪器工作原理示意图，设法使某有机化合物的气态分子导入图中所示的容器中，使它受到电子束轰击，失去一个电子变成为正一价的分子离子，分子离子从狭缝s1以很小的速度进入电压为U的加速电场区（初速不计），加速后，再通过狭缝s2、s3射入磁感强度为B的匀强磁场，方向垂直于磁场区的界面PQ，最后，分子离子打到感光片上，形成垂直于纸面且平行于狭缝s3的细线，若测得细线到狭缝s3的距离为d， （1）导出分子离子的质量m的表达式 （2）根据分子离子的质量数M可以推测有机化合物的结构简式，若某种含C、H和卤素的化合物的M 为48，写出其结构简式 （3）现有某种含C、H和卤素的化合物，测得两个M值，分别为64和66．试说明原因，并写出它们的结构简式． 在推测有机化合物的结构时，可能用到的含量较多的同位素的质量数如下表： 元 素 H C F Cl Br 含量较多的同位互的质量数 1 12 19 35，37 79，81

◎ 答案

（1）以m、q表示离子的质量、电量，以v表示离子从狭缝s2射出时的速度，由功能关系可得    qU= 1 2 mv2  ① 射入磁场后，在洛仑兹力作用下做圆周运动，由牛顿定律可得     qvB=m v2 B ② 式中R为圆的半径， 感光片上的细黑线到s3缝的距离d=2R     ③ m= gB2d2 8U             ④ （2）CH3CH2F （3）从M的数值判断该化合物不可能含Br而只可能含Cl，又因为Cl存在两个同位素，即 35Cl和37Cl，所以测得题设含C、H和卤素的某有机化合物有两个M值，其对应的分子结构简 式为：CH3CH235Cl   M=64； CH3CH237Cl   M=66   答： （1）离子分子质量为：m= gB2d2 8U （2）化合物结构简式为：CH3CH2F （3）结构简式分别为：CH3CH235Cl          CH3CH237Cl

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如测量带电粒子质量的仪器工作原理示意图，设法使某有机化合物的气态分子导入图中所示的容器中，使它受到电子束轰击，失去一个电子变成为正一价的分子离子，分子离子从狭缝s…”主要考查了你对  【带电粒子在电场中运动的综合应用】，【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。