问题 计算题

21.(19分)

图为“双聚焦分析器”质谱仪的结构示意图,其中,加速电场的电压为U,静电分析器中与圆心01等距离的各点场强大小相等、方向沿径向,磁分析器中以02为圆心、圆心角为90o的扇形区域内,分布着方向垂直于纸面的匀强磁场,其左边界与静电分析器的右端面平行。由离子源发出的一质量为m、电荷量为g的正离子(初速度为零,重力不计)经加速电场加速后,从M点垂直于电场方向进入静电分析器,沿半径为R的四分之一圆弧轨迹做匀速圆周运动,从N点射出,接着由P点垂直磁分析器的左边界射入,最后垂直于下边界从Q点射出并进入收集器。已知Q点与圆心02的距离为d。求:

(1)磁分析器中磁场的磁感应强度B的大小和方向;

(2)静电分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小;

(3)现将离子换成质量为0.9m、电荷量仍为g的另一种正离子,其它条件不变。试直接指出该离子进入磁分析器时的位置,它射出磁场的位置在Q点的左侧还是右侧?

答案

(1)                 由左手定则得,磁场方向垂直于纸面向外      

(2)

(3)该离子射出磁场的位置在Q点的左侧                         

(1)离子在加速电场中加速,设进入静电分析器的速度为v,根据动能定理

                                          ①                           (3分)

离子射出静电分析器的速度仍为v,在磁分析器中,离子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,设轨道半径为r,根据牛顿定律

                                           ②                           (2分)

依题意知                                       ③                           (2分)

由①、②、③式解得

                                      ④                           (2分)

由左手定则得,磁场方向垂直于纸面向外                               (2分)

(2)在静电分析器中,离子在电场力作用下做匀速圆周运动,根据牛顿定律

                                            ⑤                           (2分)

由①、⑤式解得

                                                ⑥                           (2分)

(3)该离子仍由P点垂直于磁场左边界进入磁分析器             (2分)

该离子射出磁场的位置在Q点的左侧                                     (2分)

单项选择题

根据下列资料,回答下列各题。 

2013年1~7月份,某市规模以上工业增加值同比增长12.0%,增速比去年同期提高1.4个百分点。 

1~7月份,全市国有及国有控股企业完成增加值同比下降3.5%;民营企业完成增加值同比增长24.8%;外商控股企业完成增加值同比下降3.1%。三者增加值占全市规模以上工业增加值总量的比重为20:62:18。轻工业完成增加值同比增长17.4%;重工业完成增加值同比增长10.1%。轻重工业增加值占全市规模工业总量的比重为28:72,与去年同期持平。 

在37个行业中,向上拉动全市工业经济增长较大的行业有:化工行业完成增加值176.2亿元,同比增长81.3%;医药制造业完成增加值21.2亿元,同比增长24.7%;农副食品加工业完成增加值223.5亿元,同比增长19.6%;服装行业完成增加值56.7亿元,同比增长19.4%;专用设备制造业完成增加值118.4亿元,同比增长16.0%;通用设备制造业完成增加值272.9亿元,同比增长15.5%;汽车制造业完成增加值57.4亿元,同比增长9.3%。向下拉动工业经济增长较大的行业有:石油加工业完成增加值168.5亿元,同比下降1.5%;电子信息业完成增加值63.4亿元,同比下降12.2%;铁路船舶制造业完成增加值89.2亿元,同比下降26.9%。 

1~7月份,全市完成销售产值6258.1亿元,同比增长12.7%,其中,完成国内销售产值4995.2亿元,同比增长15.7%;完成出口交货值1262.9亿元。 

1~7月份,全市实现软件销售收入712亿元,同比增长25.8%,出口22亿美元,同比增长19.5%。实现利润50.8亿元,同比增长20.9%,实现税金51.2亿元,同比增长26.8%。

下列统计图中,()最接近2012年1~7月份该市国有及国有控股企业、民营企业和外商控股企业完成增加值占全市规模以上工业增加值总量的比重构成。

A.A

B.B

C.C

D.D

单项选择题