質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量或分析同位素的重要設備，它的構(gòu)造原理如圖所示．離子源S產(chǎn)生的各種不同正離子束（速度可視為零），經(jīng)MN間的加速電壓U加速后從小孔S1垂直于磁感線進入勻強磁場，運轉(zhuǎn)半周后到達照相底片上的P點．設P到S1的距離為x，則（　　）
分析：根據(jù)動能定理求出粒子進入磁場時的速度，根據(jù)洛倫茲力提供向心力，求出在磁場中的軌道半徑，從而得出P到S1的距離x，看x與什么因素有關(guān)．
解答：解：A、根據(jù)動能定理得，qU=
1
2
mv2．解得v=
2qU
m
．
根據(jù)qvB=m
v2
R
，得R=
mv
qB
=
1
B
2mU
q
．所以x=2R=
2
B
2mU
q
．若離子束是同位素，則x越大對應的離子質(zhì)量越大．故A錯誤，B正確．
    C、根據(jù)x=2R=
2
B
2mU
q
．知x相同，則離子的荷質(zhì)比相同．故C、D錯誤．
故選B．
點評：解決本題的關(guān)鍵利用動能定理和牛頓第二定律求出P到S1的距離，從而得出x與電荷的比荷有關(guān)．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具，它的構(gòu)造原理如圖所示，離子源S產(chǎn)生的各種不同正離子束（電量為q，速度可看作為零），經(jīng)加速電場電壓U加速后垂直進入有界勻強磁場，到達記錄它的照相底片P上，設離子在P上的位置到入口處S1的距離為x，不計離子重力，則下列說法正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具．它的構(gòu)造原理如圖所示，離子源S產(chǎn)生帶電量為q的某種正離子，離子射出時的速度很小，可以看作是靜止的，離子經(jīng)過電壓U加速后形成離子束流，然后垂直于磁場方向進入磁感應強度為B的勻強磁場，沿著半圓周運動而到達記錄它的照相底片P上．實驗測得：它在P上的位置到入口處S1的距離為a，離子束流的電流為I．請回答下列問題：
（1）在時間t內(nèi)射到照相底片P上的離子的數(shù)目為多少？
（2）單位時間穿過入口處S1離子束流的能量為多少？
（3）試證明這種離子的質(zhì)量為m=
qB28U
a2．

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科目：高中物理 來源： 題型：

質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具，它的構(gòu)造原理如圖所示，離子源S產(chǎn)生的各種不同正離子束（速度可看作為零），經(jīng)加速電場加速后垂直進入有界勻強磁場，到達記錄它的照相底片P上，設離子在P上的位置到入口處S1的距離為x，則下列判斷正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具，它的構(gòu)造原理如圖所示，離子源S可以發(fā)出各種不同的正離子束，離子從S出來時速度很小，可以看作是靜止的，離子經(jīng)過加速電場加速后垂直進入有界勻強磁場（圖中線框所示），并沿著半圓周運動而到達照像底片上的P點，測得P點到入口處S的距離為x?（　　）

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