如测量带电粒子质量的仪器工作原理示意图，设法使某有机化合物的气态分子导入图中所示的容器中，使它受到电子束轰击，失去一个电子变成为正一价的分子离子，分子离子从狭缝s1以很

Question

如测量带电粒子质量的仪器工作原理示意图，设法使某有机化合物的气态分子导入图中所示的容器中，使它受到电子束轰击，失去一个电子变成为正一价的分子离子，分子离子从狭缝s₁以很小的速度进入电压为U的加速电场区（初速不计），加速后，再通过狭缝s₂、s₃射入磁感强度为B的匀强磁场，方向垂直于磁场区的界面PQ，最后，分子离子打到感光片上，形成垂直于纸面且平行于狭缝s₃的细线，若测得细线到狭缝s₃的距离为d，
（1）导出分子离子的质量m的表达式
（2）根据分子离子的质量数M可以推测有机化合物的结构简式，若某种含C、H和卤素的化合物的M
为48，写出其结构简式
（3）现有某种含C、H和卤素的化合物，测得两个M值，分别为64和66．试说明原因，并写出它们的结构简式．
在推测有机化合物的结构时，可能用到的含量较多的同位素的质量数如下表：

元 素	H	C	F	Cl	Br
含量较多的同位互的质量数	1	12	19	35，37	79，81

Answer 1

（1）以m、q表示离子的质量、电量，以v表示离子从狭缝s2射出时的速度，由功能关系可得
   qU=(1)/(2)mv2  ①
射入磁场后，在洛仑兹力作用下做圆周运动，由牛顿定律可得
    qvB=m(v2)/(R)②
式中R为圆的半径，
感光片上的细黑线到s3缝的距离d=2R     ③
m=(gB2d2)/(8U)            ④
（2）CH₃CH₂F
（3）从M的数值判断该化合物不可能含Br而只可能含Cl，又因为Cl存在两个同位素，即
³⁵Cl和³⁷Cl，所以测得题设含C、H和卤素的某有机化合物有两个M值，其对应的分子结构简
式为：CH₃CH₂³⁵Cl   M=64；
CH₃CH₂³⁷Cl   M=66  
答：
（1）离子分子质量为：m=(gB2d2)/(8U)
（2）化合物结构简式为：CH₃CH₂F
（3）结构简式分别为：CH₃CH₂³⁵Cl          CH₃CH₂³⁷Cl