（14分）飛行時(shí)間質(zhì)譜儀可對(duì)氣體分子進(jìn)行分析。如圖所示，在真空狀態(tài)下，脈沖閥P噴出微量氣體，經(jīng)激光照射產(chǎn)生電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子，自a板小孔進(jìn)入a、b間的加速電場(chǎng)，從b板小孔射出，沿中線方向進(jìn)入M、N板間的偏轉(zhuǎn)控制區(qū)，到達(dá)探測(cè)器。已知a、b板間距為d，極板M、N的長度和間距均為L。不計(jì)離子重力及進(jìn)入a板時(shí)的初速度。
（1）當(dāng)a、b間的電壓為U1，在M、N間加上適當(dāng)?shù)碾妷篣2，使離子到達(dá)探測(cè)器。求離
子到達(dá)探測(cè)器的全部飛行時(shí)間。
（2）為保證離子不打在極板上，試求U2與U1的關(guān)系。
（1）
（2）
【解析】（1）由動(dòng)能定理：
（4分）
離子在a、b間的加速度
（2分）
在a、b間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
（2分）
在MN間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：
（2分）
離子達(dá)到探測(cè)器的時(shí)間：
（3分）
（2）在MN間側(cè)移 
（3分）
由
，得
（2分）
本題考查帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)，首先根據(jù)動(dòng)能定理求得電場(chǎng)力對(duì)粒子做的功，由qE=ma，E=U/d可求得加速度表達(dá)式，粒子t1時(shí)刻的速度即可求出，在MN間粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)可求得運(yùn)動(dòng)時(shí)間
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科目：高中物理 來源： 題型：
飛行時(shí)間質(zhì)譜儀可對(duì)氣體分子進(jìn)行分析．如圖所示，在真空狀態(tài)下，脈沖閥P噴出微量氣體，經(jīng)激光照射產(chǎn)生電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子，自a板小孔進(jìn)入a、b間的加速電場(chǎng)（a、b間的電壓為U1），從b板小孔射出，沿中線方向進(jìn)入M、N板間的偏轉(zhuǎn)控制區(qū)，到達(dá)探測(cè)器．已知a、b板間距為d，極板M、N的長度和間距均為L．不計(jì)離子重力及進(jìn)入a板時(shí)的初速度．則：查看答案和解析>>
科目：高中物理 來源： 題型：
飛行時(shí)間質(zhì)譜儀可對(duì)氣體分子進(jìn)行分析．如圖所示，在真空狀態(tài)下，脈沖閥P噴出微量氣體，經(jīng)激光照射產(chǎn)生電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子，自a板小孔進(jìn)入a、b間的加速電場(chǎng)，從b板小孔射出，沿中線方向進(jìn)入M、N板間的偏轉(zhuǎn)控制區(qū)，到達(dá)探測(cè)器．已知a、b板間距為d，極板M、N的長度和間距均為L．不計(jì)離子重力及進(jìn)入a板時(shí)的初速度．（1）當(dāng)a、b間的電壓為U1，在M、N間加上適當(dāng)?shù)碾妷篣2，使離子到達(dá)探測(cè)器．求離子到達(dá)探測(cè)器的全部飛行時(shí)間．查看答案和解析>>
科目：高中物理 來源： 題型：
飛行時(shí)間質(zhì)譜儀可對(duì)氣體分子進(jìn)行分析。如圖所示，在真空狀態(tài)下，脈沖閥P噴出微量氣體，經(jīng)激光照射產(chǎn)生電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子，自a板小孔進(jìn)入a、b間的加速電場(chǎng)，從b板小孔射出，沿中線方向進(jìn)入M、N板間的偏轉(zhuǎn)控制區(qū)，到達(dá)探測(cè)器。已知a、b板間距為d，極板M、N的長度和間距均為L。不計(jì)離子重力及進(jìn)入a板時(shí)的初速度。
（1）當(dāng)a、b間的電壓為U1，在M、N間加上適當(dāng)?shù)碾妷篣2，使離子到達(dá)探測(cè)器。求離子從a板到達(dá)探測(cè)器的飛行時(shí)間。
（2）為保證離子不打在極板上，試求U2與U1的關(guān)系。
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