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，在科学研究中具有重要应用．如图所示是质谱仪工作原理简图，电容器两极板
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，在科学研究中具有重要应用．如图所示是质谱仪工作原理简图，电容器两极板相距为d，两端电压为U，板间匀强磁场磁感应强度为B1，一束带电量均为q的正电荷粒子从图示方向射入，沿直线穿过电容器后进入另一匀强磁场B2，结果分别打在a、b两点，测得两点间的距离为△R，由此可知，打在两点的粒子质量差为△m=| qdB1B2△ R |
| 2U |
| qdB1B2△ R |
| 2U |
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解题思路：带电粒子在电容器两极板间受电场力和洛伦兹力平衡，做匀速直线运动，进入磁场B2后做匀速圆周运动，根据轨道半径之差，运用洛伦兹力提供向心力求出粒子的质量差．
在电容器中受力平衡有：qvB1=qE．解得v=
E
B1=
U
dB1．
进入磁场B2后，qvB2=m
v2
R
解得R=[mU
qdB1B2
同位素的电量相等，质量不等．有△R=2(R1-R2)=
2△mU
qdB1B2
所以△m=
qdB1B2△ R/2U]．
故答案为：
qdB1B2△ R
2U．
点评：
本题考点： 质谱仪和回旋加速器的工作原理．
考点点评： 解决本题的关键知道从速度选择器进入偏转磁场，速度相同．以及知道在偏转磁场中的半径与电荷的比荷有关，同位素，电量相同，质量不同，偏转的半径就不同．
1年前
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