Question

【題目】如圖所示為某種質譜儀的工作原理示意圖．此質譜儀由以下幾部分構成：粒子源N；P、Q間的加速電場；靜電分析器；磁感應強度為B的有界勻強磁場，方向垂直紙面向外；膠片M．若靜電分析器通道中心線的半徑為R，通道內均勻輻射電場在中心線處的電場強度大小為E．由離子源發出一質量為m、電荷量為q的正離子（初速度為零，重力不計），經加速電場加速后，垂直場強方向進入靜電分析器，在靜電分析器中，離子沿中心線做勻速圓周運動，而后由S點沿著既垂直于磁分析器的左邊界，又垂直于磁場方向射入磁分析器中，最終打到膠片上的某點．下列說法中正確的是（ ）

A．P、Q間加速電壓為

B．離子在磁場中運動的半徑為

C．若一質量為4m、電荷量為q的正離子加速后進入靜電分析器，離子不能從S射出

D．若一群離子經過上述過程打在膠片上同一點則這些離子具有相同的比荷

Answer 1

【答案】ABD

【解析】

試題分析：直線加速過程，根據動能定理，有：

qU=mv2 …①

電場中偏轉過程，根據牛頓第二定律，有：

qE=m …②

磁場中偏轉過程，根據牛頓第二定律，有：

qvB=m …③

A、由①②解得：U=，…④，故A正確；

B、由上解得：r==…⑤，故B正確；

C、由④式，只要滿足R=，所有粒子都可以在弧形電場區通過；

由⑤式，比荷不同的粒子從小孔S進入磁場的粒子速度大小一定不同，故C錯誤；

D、由③④解得：r=，打到膠片上同一點的粒子的比荷一定相等；

由④式，比荷相同，故粒子的速度相同，故D正確；

故選：ABD．