Question

【題目】如圖所示為某種質(zhì)譜儀的工作原理示意圖．此質(zhì)譜儀由以下幾部分構(gòu)成：粒子源N；P、Q間的加速電場(chǎng)；靜電分析器；磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，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(nèi)均勻輻射電場(chǎng)在中心線處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E．由離子源發(fā)出一質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子（初速度為零，重力不計(jì)），經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，垂直場(chǎng)強(qiáng)方向進(jìn)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(yùn)動(dòng)，而后由S點(diǎn)沿著既垂直于磁分析器的左邊界，又垂直于磁場(chǎng)方向射入磁分析器中，最終打到膠片上的某點(diǎn)．下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A．P、Q間加速電壓為

B．離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑為

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

D．若一群離子經(jīng)過(guò)上述過(guò)程打在膠片上同一點(diǎn)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(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理，有：

qU=mv2 …①

電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)過(guò)程，根據(jù)牛頓第二定律，有：

qE=m …②

磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)過(guò)程，根據(jù)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(chǎng)區(qū)通過(guò)；

由⑤式，比荷不同的粒子從小孔S進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子速度大小一定不同，故C錯(cuò)誤；

D、由③④解得：r=，打到膠片上同一點(diǎn)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．