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飛行時間質譜儀可對氣體分子進行分析。如圖所示，在真空狀態下，脈沖閥P噴出微量氣體，經激光照射產生電荷量為q、質量為m的正離子，自a板小孔進入a、b間的加速電場，從b板小孔射出，沿中線方向進入M、N板間的偏轉控制區，到達探測器。已知a、b板間距為d，極板M、N的長度和間距均為L。不計離子重力及進入a板時的初速度。

（1）當a、b間的電壓為U₁，在M、N間加上適當的電壓U₂，使離子到達探測器。求離子從a板到達探測器的飛行時間。

（2）為保證離子不打在極板上，試求U₂與U₁的關系。

解：（1）由動能定理：

離子在a、b間的加速度

在a、b間運動的時間

在MN間運動的時間：

離子達到探測器的時間：

（2）在MN間側移

由，得

解析:

略

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科目：高中物理 來源： 題型：

飛行時間質譜儀可對氣體分子進行分析．如圖所示，在真空狀態下，脈沖閥P噴出微量氣體，經激光照射產生電荷量為q、質量為m的正離子，自a板小孔進入a、b間的加速電場（a、b間的電壓為U₁），從b板小孔射出，沿中線方向進入M、N板間的偏轉控制區，到達探測器．已知a、b板間距為d，極板M、N的長度和間距均為L．不計離子重力及進入a板時的初速度．則：
（1）在M、N間加上適當的電壓，使離子到達探測器．求離子到達探測器的全部飛行時間．
（2）為保證離子不打在極板上，求M、N間的最大偏轉電壓U₂．
（3）求離子離開偏轉控制區時的最大速率．

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科目：高中物理 來源： 題型：

飛行時間質譜儀可對氣體分子進行分析．如圖所示，在真空狀態下，脈沖閥P噴出微量氣體，經激光照射產生電荷量為q、質量為m的正離子，自a板小孔進入a、b間的加速電場，從b板小孔射出，沿中線方向進入M、N板間的偏轉控制區，到達探測器．已知a、b板間距為d，極板M、N的長度和間距均為L．不計離子重力及進入a板時的初速度．（1）當a、b間的電壓為U₁，在M、N間加上適當的電壓U₂，使離子到達探測器．求離子到達探測器的全部飛行時間．
（2）為保證離子不打在極板上，試求U₂與U₁的關系．

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科目：高中物理 來源：2014屆河北保定祖沖之中學高二上學期期中考試物理試卷（解析版） 題型：計算題

（14分）飛行時間質譜儀可對氣體分子進行分析。如圖所示，在真空狀態下，脈沖閥P噴出微量氣體，經激光照射產生電荷量為q、質量為m的正離子，自a板小孔進入a、b間的加速電場，從b板小孔射出，沿中線方向進入M、N板間的偏轉控制區，到達探測器。已知a、b板間距為d，極板M、N的長度和間距均為L。不計離子重力及進入a板時的初速度。

（1）當a、b間的電壓為U₁，在M、N間加上適當的電壓U₂，使離子到達探測器。求離子到達探測器的全部飛行時間。

（2）為保證離子不打在極板上，試求U₂與U₁的關系。

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科目：高中物理 來源：2014屆河北省高二上學期調研考試物理試卷（解析版） 題型：計算題

（1）當a、b間的電壓為U₁，在M、N間加上適當的電壓U₂，使離子到達探測器。求離

子到達探測器的全部飛行時間。

（2）為保證離子不打在極板上，試求U₂與U₁的關系。

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