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    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．

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    （2）为保证离子不打在极板上，试求U2与U1的关系．

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    科目：高中物理 来源：2014届河北保定祖冲之中学高二上学期期中考试物理试卷（解析版） 题型：计算题

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    （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。

     

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    科目：高中物理 来源：2014届河北省高二上学期调研考试物理试卷（解析版） 题型：计算题

    （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。

     

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