質(zhì)譜儀是一種測(cè)定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具，它的構(gòu)造原理如圖所示，離子源S產(chǎn)生的各種不同正離子束(速度可看作為零)，經(jīng)加速電場(chǎng)加速后垂直進(jìn)入有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，到達(dá)記錄它的照相底片P上，設(shè)離子在P上的位置到入口處S₁的距離為x，則下列判斷正確的是

質(zhì)譜儀是___________重要工具。如圖所示為質(zhì)譜儀的原理示意圖，現(xiàn)利用這種質(zhì)譜議對(duì)氫元素進(jìn)行測(cè)量。氫元素的各種同位素從容器A下方的小孔S無(wú)初速度飄入電勢(shì)差為U的加速電場(chǎng)，加速后垂直進(jìn)入磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。氫的三種同位素氕、氘、氚的電量之比為1：1：1，質(zhì)量之比為1：2：3，它們最后打在照相底片D上，形成a、b、c三條“質(zhì)譜線”。則三種同位素進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度___________，a、b、c三條“質(zhì)譜線”的排列順序依次是___________。

質(zhì)譜儀是用來(lái)測(cè)定帶電粒子質(zhì)量的一種裝置，如圖所示，電容器兩極板相距為d，兩板間電壓為U，極板間勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B₁，方向垂直紙面向外，一束電荷電量相同質(zhì)量不同的帶正電的粒子沿電容器的中線平行于極板射入電容器，沿直線勻速穿過(guò)電容器后進(jìn)入另一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外。結(jié)果分別打在感光片上的a、b兩點(diǎn)，設(shè)a、b兩點(diǎn)之間距離為△x，粒子所帶電荷量為q，且不計(jì)重力，求：
（1）粒子進(jìn)入磁場(chǎng)B₂時(shí)的速度v的大��；
（2）打在a、b兩點(diǎn)的粒子的質(zhì)量之差△m。

質(zhì)譜儀的兩大重要組成部分是加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，如圖所示為質(zhì)譜儀的原理圖，設(shè)想有一個(gè)靜止的質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子（不計(jì)重力），經(jīng)電壓為U的加速電場(chǎng)加速后垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中，并最終打至底片上的P點(diǎn)。設(shè)OP=x，則在下圖中，能正確反映x與U之間的函數(shù)關(guān)系的是

質(zhì)譜分析技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各前沿科學(xué)領(lǐng)域。湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子的質(zhì)譜裝置示意如圖，M、N為兩塊水平放置的平行金屬極板，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，板右端到屏的距離為D，且D遠(yuǎn)大于L，O'O為垂直于屏的中心軸線，不計(jì)離子重力和離子在板間偏離O'O的距離，以屏中心O為原點(diǎn)建立xOy直角坐標(biāo)系，其中x軸沿水平方向，y軸沿豎直方向。
(1)設(shè)一個(gè)質(zhì)量為m₀、電荷量為q₀的正離子以速度v₀沿O'O的方向從O'點(diǎn)射入，板間不加電場(chǎng)和磁場(chǎng)時(shí)，離子打在屏上O點(diǎn)。若在兩極板間加一沿+y方向場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，求離子射到屏上時(shí)偏離O點(diǎn)的距離y₀；
(2)假設(shè)你利用該裝置探究未知離子，試依照以下實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算未知離子的質(zhì)量數(shù)。
上述裝置中，保留原電場(chǎng)，再在板間加沿-y方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)�，F(xiàn)有電荷量相同的兩種正離子組成的離子流，仍從O'點(diǎn)沿O'O方向射入，屏上出現(xiàn)兩條亮線，在兩線上取y坐標(biāo)相同的兩個(gè)光點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的x坐標(biāo)分別為3.24 mm和3.00 mm，其中x坐標(biāo)大的光點(diǎn)是碳12離子擊中屏產(chǎn)生的，另一光點(diǎn)是未知離子產(chǎn)生的。盡管入射離子速度不完全相同，但入射速度都很大，且在板間運(yùn)動(dòng)時(shí)OO方向的分速度總是遠(yuǎn)大于x方向和y方向的分速度。

1922年英國(guó)物理學(xué)家阿斯頓因質(zhì)譜儀的發(fā)明、同位素和質(zhì)譜的研究榮獲了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。若速度相同的同一束粒子由左端射入質(zhì)譜儀后的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則下列相關(guān)說(shuō)法中正確的是

二十世紀(jì)初，卡文迪許實(shí)驗(yàn)室(Cavendish Laboratory)的英國(guó)物理學(xué)家阿斯頓首次制成了聚焦性能較高的質(zhì)譜儀，并用此來(lái)對(duì)許多元素的同位素及其豐度進(jìn)行測(cè)量，從而肯定了同位素的普遍存在�，F(xiàn)速度相同的一束粒子由左端射入質(zhì)譜儀，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則下列相關(guān)說(shuō)法中正確的是

圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖。帶電粒子被加速電場(chǎng)加速后，進(jìn)入速度選擇器速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的強(qiáng)度分別為B和E平板S上有可讓粒子通過(guò)的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A₁A₂，平板S下方有強(qiáng)度為B₀的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。下列表述正確的是

回旋加速器的D形盒半徑為R=0.60m，兩盒間距為d=0.01cm，用它來(lái)加速質(zhì)子時(shí)可使每個(gè)質(zhì)子獲得的最大能量為4.0MeV，加速電壓為u=2.0×10⁴ V，求：
（1）該加速器中偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B．
（2）質(zhì)子在D形盒中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．
（3）在整個(gè)加速過(guò)程中，質(zhì)子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間．（已知質(zhì)子的質(zhì)量為m=1.67×10^-27 kg，質(zhì)子的帶電量e=1.60×10^-19 C）

如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖，帶電粒子被加速電場(chǎng)加速后，進(jìn)入速度選擇器．速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的強(qiáng)度分別為B和E．平板S上有可讓粒子通過(guò)的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A₁A₂．平板S下方有強(qiáng)度為B₀的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．下列表述正確的是（　　）

A．質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具

B．速度選擇中的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外

C．能通過(guò)狹縫P的帶電粒子的速率等于E/B

D．粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的荷質(zhì)比越小