- 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质量进行分类，若在电场中加速后，依次通过两平行金属板间的匀强电场和匀强磁场，最后打在荧光屏上，形成一个个亮点，如图所示。其中点A、B、C、D是质谱仪中的四个亮点，已知A、B、C三点的动能分别为E_{kA} = 0.5 \text{ eV}，E_{kB} = 1.5 \text{ eV}，E_{kC} = 3.5 \text{ eV}，则该质谱仪的分辨率（即相邻两个亮点能分辨开的最小距离）与哪个因素有关（ ）
A. 电场电压 B. 金属板长度 C. 金属板间距 D. 粒子的比荷
2. 一质谱仪测定带电粒子的质量，已知带电粒子经过加速电场后进入偏转电场，偏转电场的电压为U，偏转极板长度为L，偏转极板间距为d，带电粒子的比荷为\mu ，求该质谱仪的分辨率。
以上题目涉及质谱仪分辨率的计算，需要掌握相关物理原理和公式才能解题。
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。当粒子进入质谱仪后，它们会受到磁场和电场的相互作用，质量大的粒子受到的力较大，因此运动速度较慢，而质量小的粒子受到的力较小，因此运动速度较快。最终，质量不同的粒子会分别从质谱仪的出口流出。
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，其中m1 = 2M/3，m2 = M/3。由于粒子在磁场和电场中受到的作用力与速度有关，因此可以根据粒子的运动轨迹和受力情况来求解速度之比。
假设粒子的运动轨迹为抛物线，根据牛顿第二定律和运动学公式可得：
m1g/B = m1v1^2/r1
m2g/B = m2v2^2/r2
其中g为重力加速度，B为磁感应强度，r1和r2分别为m1和m2的运动半径。由于粒子的运动轨迹为抛物线，因此有：
r1 = v1t + (1/2)at^2
r2 = v2t + (1/2)at^2
其中t为粒子通过的时间。将上述方程代入可得：
v1 = (gB/r1)t + (m2/m1)v2
v2 = (gB/r2)t + (m1/m2)v1
由于粒子的运动时间相同，因此可以得到：
(m2/m1)v2 = (m1/m2)v1
将上述方程代入可得：
v1:v2 = sqrt(3)
因此，这两个粒子的速度之比为√(3)。这个结果符合题目中的质量比为2:1的要求。
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