江西省八年级2023-2024学年新课标闯关卷(十二)JX(物理)正在持续更新,目前知嘛答案为大家整理了相关试题及答案,供大家查缺补漏,高效提升成绩。
18.(16分)多反射飞行时间质谱仪是一种测量离子质量的新型实验仪器,其基本原理如图所示,从离子源A处飘出的离子初速度不计,经电压为U的匀强电场加速后射入质量分析器。质量分析器由两个反射区和长为(的漂移管(无场区域)构成,开始时反射区1、2均未加电场,当离子第一次进入漂移管时,两反射区开始加上电场强度大小相等、方向相反的匀强电场,其电场强度足够大,使得进人反射区的离子能够反射回漂移管。离子在质量分析器中经多次往复即将进入反射区2时,撤去反射区的电场,离子打在荧光屏B上被探测到,可测得离子从A到B的总飞行时间。设实验所用离子的电荷量均为q,不计离子重力。女年水()(1)求质量为m的离子第一次通过漂移管所用的时间。的果1安沉积上((2)假设反射区所加电场的电场强度大小为E,求离子能进入反射区的最大距离。心(3)已知质量为m。的离子在质量分析器中飞行的总时间为t。,待测离子在质量分析器中飞行的总时间为t1,两种离子在质量分析器中反射相同次数,求待测离子的质量。荧光屏离子源下综含加速漂移管(无场区域)反射区2电场区1质量分析器【答案】(1)ml2qUU(2)E公拉与人数价的慢,心代小大影系的锁良水委A年人门上经心列(「)¥花藏是不职补女就,罗脉(3)mo天公学改峰蜂最暖比味代馆合毯国【解析】(1)设离子经加速电场加速后的速度大小为⑦,有m(2分)离子在漂移管中做匀速直线运动,则i=L等(1分)粉多台青装中正密依,心长气数餐乎,行农么轻食指整的地酰亨共春M好(),解得t=ml22qU(2分)(2)根据动能定理有qU-qEx=0(2分)解得-是(2分)(3)离子在加速电场中运动和反射区电场中每次单向运动均为匀变速直线运动,均速度大小均相等,设其为,有=名六,好货会的向文直望本留减也人设(1分)U通过x一可知,离子在反射区的电场中的运动路程与离子本身无关,所以不同离子在电场区运动的总路程相等,设为L1,在无场区的总路程设为L2,根据题目条件可知,离子在无场区的速度大小恒为,设离子的总飞行时间为t总,有+t一司H·(1分)联立解得t%=(2L,+L2)√2qUm=A变高袋敲三(2分)可见,离子在质量分析器中飞行的总时间与√m成正比。由题意可得数其长女合识,。数店海长园(1分)解得m1=)m3(2分)·95·
知嘛答案网提供小学到高中全学段的问答服务,提供最优质的答案解析。