解答题 较难0.4 引用3 组卷1480
质谱分析技术已广泛应用于各前沿科学领域．汤姆孙发现电子的质谱装置示意如图，M、N为两块水平放置的平行金属极板，板长为L，板右端到屏的距离为D，且D远大于L，
为垂直于屏的中心轴线，不计离子重力和离子在板间偏离的距离．以屏中心O为原点建立
直角坐标系，其中x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向．
（1）设一个质量为
、电荷量为 
的正离子以速度
沿 的方向从
点射入，板间不加电场和磁场时，离子打在屏上O点．若在两极板间加一沿 
方向场强为E的匀强电场，求离子射到屏上时偏离O点的距离
；
（2）假设你利用该装置探究未知离子，试依照以下实验结果计算未知离子的质量数．
上述装置中，保留原电场，再在板间加沿
方向的匀强磁场．现有电荷量相同的两种正离子组成的离子流，仍从O＇点沿 方向射入，屏上出现两条亮线．在两线上取y坐标相同的两个光点，对应的x坐标分别为3.24mm和3.00mm，其中x坐标大的光点是碳12离子击中屏产生的，另一光点是未知离子产生的．尽管入射离子速度不完全相等，但入射速度都很大，且在板间运动时方向的分速度总是远大于x方向和y方向的分速度．
为垂直于屏的中心轴线，不计离子重力和离子在板间偏离的距离．以屏中心O为原点建立直角坐标系，其中x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向．（1）设一个质量为
、电荷量为 的正离子以速度沿 的方向从点射入，板间不加电场和磁场时，离子打在屏上O点．若在两极板间加一沿 方向场强为E的匀强电场，求离子射到屏上时偏离O点的距离；（2）假设你利用该装置探究未知离子，试依照以下实验结果计算未知离子的质量数．
上述装置中，保留原电场，再在板间加沿
方向的匀强磁场．现有电荷量相同的两种正离子组成的离子流，仍从O＇点沿 方向射入，屏上出现两条亮线．在两线上取y坐标相同的两个光点，对应的x坐标分别为3.24mm和3.00mm，其中x坐标大的光点是碳12离子击中屏产生的，另一光点是未知离子产生的．尽管入射离子速度不完全相等，但入射速度都很大，且在板间运动时方向的分速度总是远大于x方向和y方向的分速度．2010·天津·高考真题
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），极板的中心轴线O'O与荧光屏垂直交于O点，以O为原点在屏上建立
轴水平，
轴竖直。质量为m、电荷量为q的正离子以很大的速度v0沿O'O的方向从O'点射入，当极板间加电场或磁场时，离子均偏转很小的角度后从极板的右侧飞出打在荧光屏上。已知角度很小时，
，整个系统处于真空中，不计离子重力及相对论效应，忽略离子间的相互作用。
；
。极板XX′竖直平行放置，极板YY′水平平行放置，如果在偏转电极XX′和YY′之间都没有加电压时，电子束从电子枪射出后沿直线运动，打在荧光屏中心O点，产生一个亮斑，如图乙所示。以荧光屏中心O点为坐标原点，以XX′方向为x轴正方向、Y′Y方向为y轴正方向建立直角坐标系。在XX′板间加最大电压为
的交变电压，在YY′板间加最大电压为
的交变电压，电压随时间的变化图线如图丙所示。电子在轴线方向运动时间极短，已知两偏转电极XX′和YY′两极板之间的距离均为d、沿示波管轴线方向长度都是L，偏转电极左端（如图甲所示）到荧光屏的距离为2L，电子质量为m，电荷量大小为e，电子从灯丝逸出的初速度不计。求：
时荧光屏上亮斑的坐标
；
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