如圖所示是測量帶電粒子質量的儀器工作原理示意圖。設法是某有機化合物的氣態(tài)分子導入圖中所示的容器A中，使它受到電子束轟擊，失去一個電子變成正一價的分子離子。分子離子從狹縫s1以很小的速度進入電壓為U的加速電場區(qū)（初速不計），加速后，再通過狹縫s2、s3射入磁感強度為B的勻強磁場，方向垂直于磁場區(qū)的界面PQ。最后，分子離子打到感光片上，形成垂直于紙面而且平行于狹縫s3的細線。若測得細線到狹縫s3的距離為d
導出分子離子的質量m的表達式。
          
解：以m、q表示離子的質量電量，以v表示離子從狹縫s2射出時的速度，由功能關系可得 ①射入磁場后，在洛侖茲力作用下做圓周運動，由牛頓定律可得 ②式中R為圓的半徑。感光片上的細黑線到s3縫的距離d＝2R ③解得 ④
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科目：高中物理 來源： 題型：038

圖所示是測量帶電粒子質量的儀器工作原理示意圖，設法使某有機化合物的氣態(tài)分子導入圖中所示的容器A中，使它受到電子束轟擊，失去一個電子變成為正一價的分子離子，分子離子從狹縫S1以很小的速度進入電壓為U的加速電場區(qū)（初速不計），加速后，再通過狹縫S2、S3射入磁感應強度為B的勻強磁場，方向垂直于磁場區(qū)的界面PQ．最后，分子離子打到感光片上，形成垂直于紙面且平行于狹縫S2的細線，若測得細線到狹縫S3的距離為d．

 

　　（1）導出分子、離子的質量m的表達式．

 

　�。�2）根據(jù)分子離子的質量數(shù)M可以推測有機化合物的結構簡式，若某種含C、H和鹵素的化合物的M為48，寫出其結構簡式．

 

　�。�3）現(xiàn)有某種含C、H和鹵素的化合物，測得兩個M值，分別為64和66，試說明原因，并寫出它們的結構簡式．在推測有機化合物的結構時，可能用到的含量較多的同位素的質量數(shù)如下表：

元素

H

C

F

C1

Br

含量較多的同

位素的質量數(shù)

1

12

19

35，37

79，81

 

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科目：高中物理 來源：活題巧解巧練·高考物理（第二輪） 題型：038

如圖所示是測量帶電粒子質量的儀器工作原理示意圖，設法使某有機化合物的氣態(tài)分子導入圖中所示的容器A中，使它受到電子束轟擊，失去一個電子變成為正一價的分子離子，分子離子從狹縫S1以很小的速度進入電壓為U的加速電壓區(qū)(初速不計)，加速后，再通過狹縫S2，S3射入磁感應強度為B的勻強磁場，方向垂直于磁場區(qū)的界面PQ．最后，分子離子打到感光片上，形成垂直于紙面且平行于狹縫S3的細線，若測得細線到狹縫S3的距離為d．

(1)導出分子離子質量的表達式；

(2)根據(jù)分子離子的質量數(shù)M可以推測有機化合物的結構簡式，若某種含C，H和鹵素的化合物的M為48，寫出其結構簡式；

(3)現(xiàn)有某種含C，H和鹵素的化合物，測得兩個M值，分別為64和66．試說明原因，并寫出它們的結構簡式．

在推測有機化合物的結構時，可能用到的含量較多的同位素的質量數(shù)如下表：

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如圖所示是測量帶電粒子質量的儀器工作原理示意圖．設法使某有機化合物的氣態(tài)分子導入圖中所示的容器A中，使它受到電子束轟擊，失去一個電子變成為正一價的分子離子，分子離子從狹縫S1以很小的速度進入電壓為U的加速電場區(qū)(初速不計)，加速后，再通過狹縫S2、S3射入磁感應強度為B的勻強磁場，方向垂直于磁場區(qū)的界面PQ，最后，分子離子打到感光片上，形成垂直于紙面且平行于狹縫S3的細線，若測得細線到狹縫S3的距離為d．導出分子離子的質量m的表達式．

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如圖所示是測量帶電粒子質量的儀器——質譜儀的工作原理示意圖．設法使某有機化合物的氣態(tài)分子導入圖中所示的容器A中，使它受到電子束轟擊，失去一個電子成為正一價的離子．離子從狹縫S1以很小的速度(即初速度不計)進入電壓為U的加速電場區(qū)加速后，再通過狹縫S2、S3射入磁感應強度為B的勻強磁場(方向垂直于磁場區(qū)的界面PQ)中．最后，離子打到感光片上，形成垂直于紙面且平行于狹縫S3的細線．若測得細線到狹縫S3的距離為d．請導出離子的質量m的表達式．

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