质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具．如图所示为质谱仪的原理示意图．现利用这种质谱仪对氢元素进行测量．氢元素

（1）粒子经加速电场U1加速，获得速度V，由动能定理得：qU1=12mv2-0，解得：v＝2qU1m；（2）在速度选择器中作匀速直线运动，电场力与洛仑兹力平衡，由平衡条件得：Eq=qvB1，即：U2dq＝qvB1，解得：U2=B1d2qU1m．（3...

点评：
本题考点： 带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．

考点点评： 本题考查了质谱仪的原理，分析清楚粒子运动过程、应用动能定理、平衡条件、牛顿第二定律即可正确解题．

（1）设粒子的速度为v，在速度选择器中，有：
qE=qvB…①
带电粒子进入有界磁场的速度为：
v＝
E
B…②
（2）设粒子的质量为m，在有界磁场中做匀速圆周运动，半径为R，根据洛伦兹力提供向心力得：qvB1＝
mv2
R…③
要使带电粒子从斜边射出，则：R≤
L
2…④
由②③④得：m≤
qBB1L
2E…⑤
（3）根据几何关系得：R＝

2
2d…⑥
带电粒子在磁场中运动的周期
T=[2πR/v]=

2πdB
E… ⑦
带电粒子在磁场中运动的时间为[1/4]周期
t=[1/4T=

2πdB
4E]…⑧
答：（1）带电粒子进入有界磁场的速度大小是v＝
E
B．
（2）带电粒子质量应满足的条件是m≤
qBB1L
2E．
（3）打在斜边上Q点的带电粒子在磁场中运动的时间是

2πdB
4E．

点评：
本题考点： 带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力；带电粒子在匀强电场中的运动．

考点点评： 粒子在速度选择器中的运动可以分为匀加速直线运动、匀速运动和匀速圆周运动，根据不同阶段的运动的特点来分类解决．

在电容器中受力平衡有：qvB₁=qE．解得v=
E
B1=
U
dB1．
进入磁场B₂后，qvB₂=m
v2
R
解得R=[mU
qdB1B2
同位素的电量相等，质量不等．有△R=2(R1-R2)=
2△mU
qdB1B2
所以△m=
qdB1B2△ R/2U]．
故答案为：
qdB1B2△ R
2U．

点评：
本题考点： 质谱仪和回旋加速器的工作原理．

考点点评： 解决本题的关键知道从速度选择器进入偏转磁场，速度相同．以及知道在偏转磁场中的半径与电荷的比荷有关，同位素，电量相同，质量不同，偏转的半径就不同．

回旋加速器是利用磁场改变粒子轨迹，电场对粒子加速制作，日光灯中的整流器在日光灯启动初期起到提供自感电动势作用，利用了电磁感应现象；质谱仪是利用磁场改变粒子轨迹从而判断粒子轨迹，示波器是利用电荷在电场中的偏转情况制作而成，所以答案为B

B

设粒子经电场加速后的速度大小为v，磁场中圆周运动的半径为r，电荷量和质量分别为q、m，打在感光板上的距离为S．
根据动能定理，得
qU=[1/2]mv²，v=

2qU
m
由qvB=m
v2
r，r=[mv/qB]=
1
B

2mU
q
则S=2r=
2
B

2mU
q
得到[q/m]=
8U
BS2
由图，Sa＜S_b，U、B相同，则
qa
ma＞
qb
mb
故选D

点评：
本题考点： 带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力；带电粒子在匀强电场中的运动．

考点点评： 本题属于带电粒子在组合场中运动问题，电场中往往用动能求速度，磁场中圆周运动处理的基本方法是画轨迹．

（1）带电粒子在电场中受力运动的方向是从正极向负极，可以判定电荷该粒子带正电；
（2）粒子在电场中被加速．由动能定理得：
qU＝
1
2mv2
解得：v＝

2qU
m
（3）粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力由牛顿第二定律可得：qvB＝
mv2
r
所以：r＝
mv
qB
解得：d＝2r＝
2mv
qB＝
2
B

2mU
q
答：（1）粒子带正电；
（2）粒子进入磁场时的速率v＝

2qU
m．
（3）OP间的距离d＝
2
B

2mU
q．

点评：
本题考点： 带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．

考点点评： 质谱仪的原理是先让带电粒子在电场中加速，然后进入匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动，两个公式是基本固定的公式，所以题目相对难度不大．

A、带电粒子在磁场中向下偏转，磁场的方向垂直纸面向外，根据左手定则知，该粒子带正电．故A正确．
B、在平行金属板间，根据左手定则知，带电粒子所受的洛伦兹力方向竖直向上，则电场力的方向竖直向下，知电场强度的方向竖直向下，所以速度选择器的P₁极板带正电．故B正确．
C、D进入B₂磁场中的粒子速度是一定的，根据qvB=m
v2
r 得，r=[mv/qB]，知r越大，荷质比[q/m]越小，而质量m不一定大．故C错误、D正确．
本题选择错误的，故选：C．

点评：
本题考点： 质谱仪和回旋加速器的工作原理．

考点点评： 解决本题的关键会根据左手定则判断洛伦兹力的方向，以及知道在速度选择器中，电荷所受的电场力和洛伦兹力平衡．

（1）在速度选择器中，假设粒子带正电，电场力向右，电场力与洛伦兹力必须平衡，粒子才能通过选择器，所以qE=qvB，
解得：v=[E/B]=
1.2×105
0.6=2×10⁵m/s，
（2）粒子垂直磁场边界进入匀强磁场，做圆周运动，轨迹为一个半圆．
进入磁场B₀的粒子由洛伦兹力提供向心力，应满足：qvB₀=m

v20
R，得R=
mv0
Bq，
质子和氘核进入偏转分离器后打在照相底片上的条纹之间的距离
d=2R_氘-2R_质=2（
2×2×105
0.8×108-
2×105
0.8×108）=0.5cm；
答：（1）能通过速度选择器的粒子速度为2×10⁵m/s；
（2）质子和氘核进入偏转分离器后打在照相底片上的条纹之间的距离d为0.5cm．

点评：
本题考点： 质谱仪和回旋加速器的工作原理．

考点点评： 本题理解质谱仪工作原理时应采取分段分析的方法，即粒子加速阶段，速度选择阶段，在磁场中运动阶段，注意条纹之间的距离d为直径之差．

A. 电磁炉利用的是电磁感应中的涡流给铁锅加热；正确

BC、回旋加速器、质谱仪利用的是带电粒子在磁场中的运动；错误

D. 示波管利用的是带电粒子在电场中的加速和偏转；错误

故选A

A

（1）离子在静电分析器中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有qE＝m
v2
R①
设离子进入静电分析器时的速度为v，离子在加速电场中加速的过程中，由动能定理有qU＝
1
2mv2②
由①②解得E＝
2U
R③
（2）离子在磁分析器中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律有qvB＝m
v2
r④
由题意可知，圆周运动的轨道半径
r=d⑤
由②④⑤式解得B＝
1
d

2mU
q⑥
磁场方向为垂直纸面向外．
（3）设质量为0.9m的离子经加速电场加速后，速度为v′，由动能定理可得qU＝
1
2×0.9mv2⑦
由②⑦式可得0.9mv'²=mv²⑧
新离子进入电场时与O₁的距离仍为R，新离子如果在电场中做半径为R的匀速圆周运动，所需要的向心力F向＝0.9m
v′2
R⑨
由①⑧⑨式可得F_向=qE
即该离子所受电场力，恰好等于它若做匀速圆周运动的向心力，因此这个离子仍然在静电分析器中做半径为R的匀速圆周运动，仍从N点射出．
由②④式可知，离子在磁分析器中做匀速圆周运动的半径r＝
1
B

2mU
q，与离子的质量有关，所以不能沿原来的轨迹从Q点射出磁场．
答：（1）静电分析器中离子运动轨迹处电场强度E＝
2U
R；
（2）磁分析器中磁场的磁感应强度B的大小是B＝
1
d

2mU
q，方向垂直纸面向外；
（3）这个离子仍然在静电分析器中做半径为R的匀速圆周运动，仍从N点射出．．

点评：
本题考点： 带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；动能定理的应用；带电粒子在匀强电场中的运动．

考点点评： 了解研究对象的运动过程是解决问题的前提，根据题目已知条件和求解的物理量选择物理规律解决问题．
找出圆周运动所需的向心力，列出等式解决问题．

A、选取含碳碳双键在内的最长碳链为主链，从离双键近的一端编号，写出名称为：2，4，4-三甲基-1-戊烯，故A错误；
B、红外光谱仪、核磁共振仪、质谱仪是研究有机物结构的基本实验仪器课本集中在选修模块中．考察重点实验方法体现重点知识与化学强调实验的特点，故B正确；
C、糖类是多羟基醛或多羟基酮，或水解生成多羟基醛或多羟基酮的物质；上述选项中的物质不符合糖的结构，不是糖类，故C错误；
D、分子结构中含3个酯键，一个酚羟基，水解生成物中含有一个酚羟基，所以1mol物质多能与含5.0 mol NaOH的水溶液完全反应，故D错误；
故选B．

点评：
本题考点： 烷烃及其命名；有机物的结构式；有机物分子中的官能团及其结构．

考点点评： 本题考查了有机物的命名方法，糖类的概念判断，官能团的分析判断和性质应用，题目难度中等．

粒子在电场中加速出射速度为”，由动能定理得：qU=[1/2]mv²…①
离子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力：qvB=m
v2
R…②
由几何关系有：2R=d…③
由以上各式解得：m=
B2qd2
8U
故选：C．

点评：
本题考点： 带电粒子在匀强磁场中的运动．

考点点评： 考查动能定理、牛顿第二定律、向心力表达式，结合已知长度与半径的关系，从而确定离子的质量．

根据动能定理qU＝
1
2mv2得，v＝

2qU
m．
粒子在磁场中偏转洛伦兹力提供向心力qvB＝
mv2
R，
则R＝
mv
qB．
得：x＝2R＝
2
B•

2mU
q．
知x∝
U．故B正确，A、C、D错误．
故选：B

点评：
本题考点： 带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力；带电粒子在匀强电场中的运动．

考点点评： 解决本题的关键根据动能定理qU＝12mv2得出速度，再利用洛伦兹力提供向心力qvB＝mv2R得出轨道半径．

A．4个氧原子构成的氧分子即O₄是同一元素组成的物质，所以是单质，不属于同位素，故A错误；
B．O₄和O₂都是由氧元素形成的单质，是同素异形体，里面含有共价键，故B正确；
C．4个氧原子构成的氧分子即O₄是同一元素组成的物质，所以是单质，不属于氧化物，故C错误；
D．O₄和O₃都是由氧元素形成的单质，不属于同分异构体，故D错误；
故选B．

点评：
本题考点： 同素异形体．

考点点评： 本题的重点考查了同位素、同素异形体、同分异构体概念和区别，需要注意的是非金属元素之间形成共价键．

A、带电粒子在磁场中向下偏转，磁场的方向垂直纸面向外，根据左手定则知，该粒子带正电．故A错误．
B、在平行金属板间，根据左手定则知，带电粒子所受的洛伦兹力方向竖直向上，则电场力的方向竖直向下，知电场强度的方向竖直向下，所以速度选择器的P₁极板带正电．故B正确．
C、D进入B₂磁场中的粒子速度是一定的，根据qvB=m
v2
r得，r=[mv/qB]，知r越大，荷质比[q/m]越小，而质量m不一定大．故C、D错误．
故选B．

点评：
本题考点： 质谱仪和回旋加速器的工作原理．

考点点评： 解决本题的关键会根据左手定则判断洛伦兹力的方向，以及知道在速度选择器中，电荷所受的电场力和洛伦兹力平衡．

A．红外光谱仪可以准确判断有机化合物含有哪些官能团，核磁共振仪可以测定有机物中含有多少种H原子，质谱仪可以准确地测出有机物的相对分子质量，所以红外光谱仪、核磁共振仪、质谱仪都可用于有机化合物结构的分析，故A正确；
B．使用无磷洗涤剂不能降低碳排放，故B错误；
C．光导纤维的主要成份为二氧化硅，油脂的主要成份为高级脂肪酸甘油酯，不是高分子化合物，故C错误；
D．阴极射线、布朗运动与原子结构模型的建立无关，故D错误；
故选：A；

点评：
本题考点： 有机物实验式和分子式的确定；化学史；有机高分子化合物的结构和性质．

考点点评： 本题主要考查了有机化合物结构的分析方法、高分子化合物等，难度不大，根据所学知识即可完成．

A、带电粒子在磁场中向下偏转，磁场的方向垂直纸面向外，根据左手定则知，该粒子带正电．故A错误．
B、在平行金属板间，根据左手定则知，带电粒子所受的洛伦兹力方向竖直向上，则电场力的方向竖直向下，知电场强度的方向竖直向下，所以速度选择器的P₁极板带正电．故B正确．
C、进入B₂磁场中的粒子速度是一定的，根据qvB=m
v2
r得，r=[mv/qB]，知r越大，荷质比[q/m]越小，而质量m不一定大．故C、D错误．
故选：B．

点评：
本题考点： 带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．

考点点评： 解决本题的关键会根据左手定则判断洛伦兹力的方向，以及知道在速度选择器中，电荷所受的电场力和洛伦兹力平衡．

1)设离子被加速后获得的速度为v，由动能定理有

离子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径

又

以上三式联立可解得

(2)离子在磁场中得轨迹如图所示，由几何关系有

即

离子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为

则

又

磁感应强度

（1） （2）3:2


<>

根据动能定理qU＝
1
2mv2得，v=

2qU
m．粒子在磁场中偏转洛伦兹力提供向心力qvB＝m
v2
R，则R=
mv
qB＝
1
B

2mU
q．x=2R=
2
B

2mU
q．知x∝
U．故A正确，B、C、D错误．
故选A．

点评：
本题考点： 质谱仪和回旋加速器的工作原理．

考点点评： 解决本题的关键根据动能定理qU＝12mv2得出速度，再利用洛伦兹力提供向心力qvB＝mv2R得出轨道半径．

A、根据动能定理得，qU=12mv2，得v=2qUm．由qvB=mv2r得，r=mvqB=1B2mUq．则x=2r=2B2mUq．若离子束是同位素，q相同，x越大对应的离子质量越大．故A错误．B、若离子的荷质比qm相同，如果加速电压U越大，则x越大．故B错...

点评：
本题考点： 带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．

考点点评： 解决本题的关键利用动能定理和牛顿第二定律求出P到S1的距离，从而得出x与电荷的比荷有关．

A、粒子在速度选择器中做匀速直线运动，有qE=qvB，解得v=[E/B]，进入偏转电后，有qvB₀=m
v2
R，解得R=
mv
qB0＝
mE
qB0B．知r越小，比荷越大．同位素电量相等，质量不同，则偏转半径不同，所以质谱仪是分析同位素的重要工具．故A、C正确，D错误．
B、粒子在磁场中向左偏转，根据左手定则知该粒子带正电，在速度选择器中，所受的电场力水平向右，则洛伦兹力水平向左，根据左手定则，磁场的方向垂直纸面向外．
故B正确．
故选ABC．

点评：
本题考点： 质谱仪和回旋加速器的工作原理．

考点点评： 解决本题的关键知道粒子在速度选择器和偏转电场中的运动规律，掌握带电粒子在匀强磁场中运动的半径公式．

A．4个氧原子构成的氧分子即O₄是同一元素组成的物质，所以是单质，不属于同位素，故A错误．
B．O₄和O₂都是由氧元素形成的单质，是同素异形体，所以里面含有非极性键，极性键必须是不同元素的原子形成的，故B正确；
C．4个氧原子构成的氧分子即O₄是同一元素组成的物质，所以是单质，不属于氧化物，故C错误；
D．O₄和O₃都是由氧元素形成的单质，不属于同分异构体，故D错误；
故选：B；

点评：
本题考点： 同素异形体．

考点点评： 本题的重点考查了同位素、同素异形体、同分异构体概念和区别，需要注意的是极性键是不同种元素原子形成的，而非极性键必须是同种元素的原子形成的．

A、元素分析仪是一种能分析物质所含元素的一种仪器，不能用于测定有机物结构，故A错误；
B、工业上采用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝，在实际生产中，向氧化铝中添加冰晶石是为了降低氧化铝的熔点，故B正确；
C、化学家鲍林提出了氢键理论和蛋白质分子的螺旋结构模型，为DNA分子双螺旋结构模型的提出奠定了基础，故C正确；
D、胶体的分散质的直径大小为1-100 nm，小于或等于2.5微米的颗粒物（1微米=1000纳米）在空气中不一定形成气溶胶，故D错误；
故选BC．

点评：
本题考点： 有机物实验式和分子式的确定；电解原理；常见的生活环境的污染及治理；氨基酸、蛋白质的结构和性质特点．

考点点评： 本题主要考查测定有机物结构的现代仪器、铝的冶炼、胶体等知识，难度不大，注意知识的积累．