飞行时间质谱仪可对气体分子进行分析.如图所示.在真空状态下.脉冲阀P喷出微量气体.经激光照射产生电荷量为q.质量为m的正离子.自a板小孔进入a.b间的加速电场.从b板小孔射出.沿中线方向进入M.N板间的偏转控制区.到达探测器.已知a.b板间距为d.极板M.N的长度和间距均为L.不计离子重力及进入a板时的初速度. (1)当a.b间的电压为U1.在题目和参考答案——青夏教育精英家教网——

题目内容

飞行时间质谱仪可对气体分子进行分析。如图所示，在真空状态下，脉冲阀P喷出微量气体，经激光照射产生电荷量为q、质量为m的正离子，自a板小孔进入a、b间的加速电场，从b板小孔射出，沿中线方向进入M、N板间的偏转控制区，到达探测器。已知a、b板间距为d，极板M、N的长度和间距均为L。不计离子重力及进入a板时的初速度。

（1）当a、b间的电压为U₁，在M、N间加上适当的电压U₂，使离子到达探测器。求离子从a板到达探测器的飞行时间。

（2）为保证离子不打在极板上，试求U₂与U₁的关系。

解：（1）由动能定理：

离子在a、b间的加速度

在a、b间运动的时间

在MN间运动的时间：

离子达到探测器的时间：

（2）在MN间侧移

由，得

解析:

略

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（1）在M、N间加上适当的电压，使离子到达探测器．求离子到达探测器的全部飞行时间．
（2）为保证离子不打在极板上，求M、N间的最大偏转电压U₂．
（3）求离子离开偏转控制区时的最大速率．

飞行时间质谱仪可对气体分子进行分析．如图所示，在真空状态下，脉冲阀P喷出微量气体，经激光照射产生电荷量为q、质量为m的正离子，自a板小孔进入a、b间的加速电场，从b板小孔射出，沿中线方向进入M、N板间的偏转控制区，到达探测器．已知a、b板间距为d，极板M、N的长度和间距均为L．不计离子重力及进入a板时的初速度．（1）当a、b间的电压为U₁，在M、N间加上适当的电压U₂，使离子到达探测器．求离子到达探测器的全部飞行时间．
（2）为保证离子不打在极板上，试求U₂与U₁的关系．

（14分）飞行时间质谱仪可对气体分子进行分析。如图所示，在真空状态下，脉冲阀P喷出微量气体，经激光照射产生电荷量为q、质量为m的正离子，自a板小孔进入a、b间的加速电场，从b板小孔射出，沿中线方向进入M、N板间的偏转控制区，到达探测器。已知a、b板间距为d，极板M、N的长度和间距均为L。不计离子重力及进入a板时的初速度。

（1）当a、b间的电压为U₁，在M、N间加上适当的电压U₂，使离子到达探测器。求离子到达探测器的全部飞行时间。

（2）为保证离子不打在极板上，试求U₂与U₁的关系。

（14分）飞行时间质谱仪可对气体分子进行分析。如图所示，在真空状态下，脉冲阀P喷出微量气体，经激光照射产生电荷量为q、质量为m的正离子，自a板小孔进入a、b间的加速电场，从b板小孔射出，沿中线方向进入M、N板间的偏转控制区，到达探测器。已知a、b板间距为d，极板M、N的长度和间距均为L。不计离子重力及进入a板时的初速度。

（1）当a、b间的电压为U₁，在M、N间加上适当的电压U₂，使离子到达探测器。求离

子到达探测器的全部飞行时间。

（2）为保证离子不打在极板上，试求U₂与U₁的关系。