Question

【题目】如图所示为某种质谱仪的工作原理示意图．此质谱仪由以下几部分构成：粒子源N；P、Q间的加速电场；静电分析器；磁感应强度为B的有界匀强磁场，方向垂直纸面向外；胶片M．若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E．由离子源发出一质量为m、电荷量为q的正离子（初速度为零，重力不计），经加速电场加速后，垂直场强方向进入静电分析器，在静电分析器中，离子沿中心线做匀速圆周运动，而后由S点沿着既垂直于磁分析器的左边界，又垂直于磁场方向射入磁分析器中，最终打到胶片上的某点．下列说法中正确的是（ ）

A．P、Q间加速电压为

B．离子在磁场中运动的半径为

C．若一质量为4m、电荷量为q的正离子加速后进入静电分析器，离子不能从S射出

D．若一群离子经过上述过程打在胶片上同一点则这些离子具有相同的比荷

Answer 1

【答案】ABD

【解析】

试题分析：直线加速过程，根据动能定理，有：

qU=mv2 …①

电场中偏转过程，根据牛顿第二定律，有：

qE=m …②

磁场中偏转过程，根据牛顿第二定律，有：

qvB=m …③

A、由①②解得：U=，…④，故A正确；

B、由上解得：r==…⑤，故B正确；

C、由④式，只要满足R=，所有粒子都可以在弧形电场区通过；

由⑤式，比荷不同的粒子从小孔S进入磁场的粒子速度大小一定不同，故C错误；

D、由③④解得：r=，打到胶片上同一点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正确；

故选：ABD．