行時間質譜儀主要由脈沖閥、激光器、加速電場、偏轉電場和探測器組成，可以對氣體分子進行分析。如圖所示,脈沖閥P噴出微量氣體，經(jīng)激光照射產生不同價位的離子，自a板小孔進入a、b間的加速電場，從b板小孔射出，沿中線方向進入M、N板間的偏轉控制區(qū)，到達探測器。已知加速電場a、b板間距為d，偏轉電場極板M、N的長度為L1，寬度為L2。不計離子重力及進入a板時的初速度。

（1）設離子比荷為k（k=q/m），若a、b間的加速電壓為U1，試求離子進入偏轉電場時的初速度v0；

（2）當a、b間的電壓為U1時，在M、N間加上適當?shù)碾妷篣2，離子從脈沖閥P噴出到到達探測器的全部飛行時間為t。請推導出離子k比荷的表達式；

（3）在某次測量中探測器始終無法觀察到離子，分析原因是離子偏轉量過大，打到極板上，請說明如何調節(jié)才能觀察到離子（無需論證）？

 

1）      （3分）

（2）       （5分）

（3）減小偏轉電壓U2，或增大加速電壓U1

解析:略

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?豐臺區(qū)二模）飛行時間質譜儀可以對氣體分子進行分析．飛行時間質譜儀主要由脈沖閥、激光器、加速電場、偏轉電場和探測器組成，探測器可以在軌道上移動以捕獲和觀察帶電粒子．整個裝置處于真空狀態(tài)．加速電場和偏轉電場電壓可以調節(jié)，只要測量出帶電粒子的飛行時間，即可以測量出其比荷．如圖11所示，脈沖閥P噴出微量氣體，經(jīng)激光照射產生不同價位的離子，自a板小孔進入a、b間的加速電場，從b板小孔射出，沿中線方向進入M、N板間的偏轉控制區(qū)，到達探測器．已知加速電場ab板間距為d，偏轉電場極板M、N的長度為L1，寬度為L2．不計離子重力及進入a板時的初速度．
（1）設離子的比荷為k（k=q/m），如a、b間的加速電壓為U1，試求離子進入偏轉電場時的初速度v0；
（2）當a、b間的電壓為U1時，在從M、N間加上適當?shù)碾妷篣2，離子從脈沖閥P噴出到到達探測器的全部飛行時間為t．請推導出離子比荷k的表達式：
（3）在某次測量中探測器始終無法觀察到離子，分析原因是離子偏轉量過大，打到極板上，請說明如何調節(jié)才能觀察到離子？

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科目：高中物理 來源：2011屆河北省高二單元過關檢測物理試題 題型：計算題

行時間質譜儀主要由脈沖閥、激光器、加速電場、偏轉電場和探測器組成，可以對氣體分子進行分析。如圖所示,脈沖閥P噴出微量氣體，經(jīng)激光照射產生不同價位的離子，自a板小孔進入a、b間的加速電場，從b板小孔射出，沿中線方向進入M、N板間的偏轉控制區(qū)，到達探測器。已知加速電場a、b板間距為d，偏轉電場極板M、N的長度為L1，寬度為L2。不計離子重力及進入a板時的初速度。

（1）設離子比荷為k（k=q/m），若a、b間的加速電壓為U1，試求離子進入偏轉電場時的初速度v0；
（2）當a、b間的電壓為U1時，在M、N間加上適當?shù)碾妷篣2，離子從脈沖閥P噴出到到達探測器的全部飛行時間為t。請推導出離子k比荷的表達式；
（3）在某次測量中探測器始終無法觀察到離子，分析原因是離子偏轉量過大，打到極板上，請說明如何調節(jié)才能觀察到離子（無需論證）？

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科目：高中物理 來源：2010-2011學年河北省高二單元過關檢測物理試題 題型：選擇題

行時間質譜儀主要由脈沖閥、激光器、加速電場、偏轉電場和探測器組成，可以對氣體分子進行分析。如圖所示,脈沖閥P噴出微量氣體，經(jīng)激光照射產生不同價位的離子，自a板小孔進入a、b間的加速電場，從b板小孔射出，沿中線方向進入M、N板間的偏轉控制區(qū)，到達探測器。已知加速電場a、b板間距為d，偏轉電場極板M、N的長度為L1，寬度為L2。不計離子重力及進入a板時的初速度。

（1）設離子比荷為k（k=q/m），若a、b間的加速電壓為U1，試求離子進入偏轉電場時的初速度v0；

（2）當a、b間的電壓為U1時，在M、N間加上適當?shù)碾妷篣2，離子從脈沖閥P噴出到到達探測器的全部飛行時間為t。請推導出離子k比荷的表達式；

（3）在某次測量中探測器始終無法觀察到離子，分析原因是離子偏轉量過大，打到極板上，請說明如何調節(jié)才能觀察到離子（無需論證）？

 

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科目：高中物理 來源：北京模擬題 題型：計算題

飛行時間質譜儀可以對氣體分子進行分析。飛行時間質譜儀主要由脈沖閥、激光器、加速電場、偏轉電場和探測器組成，探測器可以在軌道上移動以捕獲和觀察帶電粒子。整個裝置處于真空狀態(tài)。加速電場和偏轉電場電壓可以調節(jié)，只要測量出帶電粒子的飛行時間，即可以測量出其比荷。如圖所示，脈沖閥P噴出微量氣體，經(jīng)激光照射產生不同價位的離子，自a板小孔進入a、b間的加速電場，從b板小孔射出，沿中線方向進入M、N板間的偏轉控制區(qū)，到達探測器。已知加速電場a、b板間距為d，偏轉電場極板M、N的長度為L1，寬度為L2。不計離子重力及進入a板時的初速度。
（1）設離子帶電粒子比荷為k（k=q/m），如a、b間的加速電壓為U1，試求離子進入偏轉電場時的初速度v0；
（2）當a、b間的電壓為U1時，在M、N間加上適當?shù)碾妷篣2，離子從脈沖閥P噴出到到達探測器的全部飛行時間為t。請推導出離子k比荷的表達式；
（3）在某次測量中探測器始終無法觀察到離子，分析原因是離子偏轉量過大，打到極板上，請說明如何調節(jié)才能觀察到離子？

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