Question

10．如圖所示為“單聚焦質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu)圖”，氣體分子或液體﹑固體的蒸氣分子進入樣品室后受到具有一定能量的高速電子流轟擊﹐分子變成帶正電荷的陽離子﹐稱為分子離子．加速器的作用使離子加速﹐正離子加速進入質(zhì)量分析器，質(zhì)量分析器中的扇形勻強磁場將其按質(zhì)荷比大小不同進行分離．分離后的離子先后進入檢測器，檢測器得到離子信號，放大器將信號放大并記錄在讀出裝置上．下列關(guān)于該質(zhì)譜儀的說法正確的是（　　）

• A． 加速電壓越大則分子離子的轉(zhuǎn)動半徑越小
• B． 扇形磁場的磁場越強則分子離子的轉(zhuǎn)動半徑越大
• C． 若真空泵未能將磁場區(qū)域的空氣吸光，則分子離子的轉(zhuǎn)動半徑越來越小
• D． 氕氘氚同位素中氕的轉(zhuǎn)動半徑最大

Answer 1

分析 根據(jù)動能定理求出粒子進入磁場的速度，根據(jù)牛頓第二定律求出軌道半徑，從而得知r與什么因素有關(guān)．

解答 解：A、根據(jù)動能定理得，qU=$\frac{1}{2}$mv²，得v=$\sqrt{\frac{2qU}{m}}$．
由qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$得，r=$\frac{mv}{qB}$=$\frac{1}{B}\sqrt{\frac{2mU}{q}}$，因此加速電壓越大則分子離子的轉(zhuǎn)動半徑越大，故A錯誤；
B、由上分析可知，扇形磁場的磁場越強則分子離子的轉(zhuǎn)動半徑越小，故B錯誤；
C、若真空泵未能將磁場區(qū)域的空氣吸光，導致粒子的電量增大，則分子離子的轉(zhuǎn)動半徑越來越小，故C正確．
D、氕氘氚同位素中，只要質(zhì)量越大的，半徑才越大．故D錯誤．
故選：C．

點評 解決本題的關(guān)鍵利用動能定理和牛頓第二定律求出影響半徑的因素，從而得出r與磁場，粒子的比荷，及加速電壓有關(guān)，同時理解同位素的概念．