2013高考物理一轮复习28质谱仪推荐关注 高中学习库.pdf

玩微博可以上北大哦！跟着@高中学习资料库 每天复习高考 @高中学习资料库 2013 年高考复习三轮复习开启 赶快关注@高中学习资料库 吧，开启您的名校之路！！ /gaozhongxuexi 2013 届高考物理一轮复习讲义：揭秘28 质谱仪（人教版） 高频考点：质谱仪 动态发布：2011 北京理综卷第23 题、2009 广东物理第12 题 命题规律：质谱仪是教材上介绍的带电粒子在电磁场中运动的实例，高考可定性定量考查， 可采用选择题或计算题考查。考查实际质谱仪的一般采用计算题，是高考考查的重点和热点， 常常以压轴题出现，难度大、分值高、区分度大。 命题分析 考查方式一 定性考查质谱仪 【命题分析】定性考查质谱仪的试题主要从基本应用和基本原理考查，难度一般不大。 例1 （2009 广东物理第12 题）图1 是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速 后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为 B 和E 。平板S 上有可让粒子通过的狭缝P 和记录粒子位置的胶片A A 。平板S 下方有 1 2 强度为B0 的匀强磁场。下列表述正确的是 A ．质谱仪是分析同位素的重要工具 B ．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外 C ．能通过的狭缝P 的带电粒子的速率等于E/B D ．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小 【解析】质谱仪是分析同位素的重要工具，选项A 正确；由加速电场可见粒子所受电 场力向下，即粒子带正电，在速度选择器中，电场力水平向右，洛伦兹力水平向左，由左手 定则可知，速度选择器中磁场方向垂直纸面向外，选项 B 正确；经过速度选择器时满足 qE qvB ,可知能通过的狭缝P 的带电粒子的速率等于E/B ，带电粒子进入磁场做匀速圆周 超多高中资料 别忘关注微博 @高中学习资料库 mv m 运动则有R= ，可见当v 相同时，R  ，所以可以用来区分同位素，且R 越大，比荷 qB q 就越大，选项D 错误。 【标准答案】ABC 。 考查方式二 定量考查质谱仪 【命题分析】质谱仪是教材上介绍的带电粒子在电磁场中运动的实例，高考一般设计与教材 不同的模型，采用定量考查，难度一般较大。 例2 （2011 北京理综卷第23 题）利用电场和磁场，可以将比荷不同的离子分开，这种方法 在化学分析和原子核技术等领域有重要的应用。 如图所示的矩形区域ACDG （AC 边足够长）中存在垂直于纸面的匀强磁场，A 处有一 狭缝。离子源产生的离子，经静电场加速后穿过狭缝沿垂直于GA 边且垂于磁场的方向射入 磁场，运动到GA 边，被相应的收集器收集，整个装置内部为真空。 已知被加速度的两种正离子的质量分别是m 和m （m m ），电荷量均为 。加速电场的 1 2 1 2 q 电势差为U ，离子进入电场时的初速度可以忽略，不计重力，也不考虑离子间的相互作用。 （1）求质量为m 的离子进入磁场时的速率v ； 1 1 （2 ）当感应强度的大小为B 时，求两种离子在GA 边落点的间距s； （3 ）在前面的讨论中忽略了狭缝宽度的影响，实际装置中狭缝具有一定宽度。若狭缝过宽， 可能使两束离子在GA 边上的落点区域受叠，导致两种离子无法完全分离。 设磁感应强度大小可调，GA 边长为定值L，狭缝宽度为d，狭缝右边缘在A 处；离子 可以从狭缝各处射入磁场，入射方向仍垂直于GA 边且垂直于磁场。为保证上述两种离子能 落在GA 边上并被完全分离，求狭缝的最大宽度。 【解析】：（1）加速电场对离子m1 做功，W=qU,