- 高三物理质谱仪分辨率题目
高三物理质谱仪分辨率题目有很多，例如：
1. 一质谱仪将质量不同的带电粒子按速度大小连续地分离开来，已知某种粒子经过a、b两处电场加速后，进入一宽度为d的平行板空气电离通道，最后打在荧光屏上，形成亮点。若不计粒子的重力，求该粒子的比荷比值。
2. 某质谱仪的原理如图所示，离子源S产生的带电粒子经电压可调的加速电场和偏转电极A、B形成的电场板加速后，进入宽度为d的狭缝，从狭缝后进入偏转极板间有匀强电场的偏转区，最后打在照相底片D上形成一个个亮斑。若底片上出现暗斑的位置越靠近中央，则该粒子的比荷越大。已知加速电压为U，偏转极板间距为d，板长为L，求该质谱仪的分辨率。
3. 某质谱仪的原理如图所示，离子源S产生的带电粒子经电压可调的加速电场和偏转电极A、B形成的电场板加速后，进入宽度为d的狭缝，从狭缝后进入偏转极板间有匀强电场的偏转区，最后打在照相底片D上形成一个个亮斑。已知底片上出现暗斑的位置越靠近中央，则该粒子的比荷越大。已知加速电压为U，偏转极板间距为d，板长为L。求该质谱仪的分辨率。
以上题目涉及质谱仪的分辨率计算，需要掌握相关知识点才能正确解题。
相关例题：
题目：
一个质谱仪可以分辨出质量不同的粒子，已知一个粒子以一定的速度进入质谱仪，经过一段时间后，它被分成两个质量不同的粒子，这两个粒子的质量比为2:1。求这两个粒子的速度之比。
解析：
质谱仪的工作原理是通过磁场和电场的作用，将粒子按照质量大小进行分离。在磁场中，粒子受到洛伦兹力而发生偏转，质量越大的粒子偏转角度越大。在电场中，粒子受到电场力而发生偏转，电场强度越大，偏转角度越大。因此，通过调节磁场和电场的作用，可以使得不同质量的粒子在出射口处分开。
在这个问题中，设进入质谱仪的粒子的质量为M，经过一段时间后被分成的两个粒子的质量分别为M1和M2，且M1:M2 = 2:1。根据动量守恒定律，有：
Mv = M1v1 + M2v2
由于粒子的动能与速度的平方成正比，所以有：
E1 = (Mv)² / M1 = (M²v²) / (M1)
E2 = (Mv)² / M2 = (M²v²) / (M2)
由于质谱仪的作用使得两个粒子的速度方向相反，所以有：
v1 = - v2
将以上各式代入可得：
(M²v²) / (M1) + (M²v²) / (M2) = 0
解得：v² = - 4k / (M1 + M2)
由于M1:M2 = 2:1，所以v1:v2 = sqrt(3):sqrt(2)
因此，这两个粒子的速度之比为sqrt(3):sqrt(2)。
答案：这两个粒子的速度之比为sqrt(3):sqrt(2)。
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