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質譜儀是一種測定帶電粒子質量和分析同位素的重要工具，它的構造原理如圖所示，離子源S產生的各種不同正離子束（電量為q，速度可看作為零），經加速電場電壓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（　�。�
分析：根據動能定理求出粒子進入磁場的速度，根據牛頓第二定律求出軌道半徑，從而得知x與什么因素有關．
解答：解：A、根據動能定理得，qU=
1
2
mv2，得v=
2qU
m
．
由qvB=m
v2
r
 得，r=
mv
qB
=
1
B
2mU
q
．
則x=2r=
2
B
2mU
q
．
若離子束是同位素，q相同，x越大對應的離子質量越大．故A正確，B錯誤．
C、D由x=2r=
2
B
2mU
q
 知，只要x相同，對應的離子的比荷一定相等．故C錯誤，D正確．
故選：AD．
點評：解決本題的關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．
練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

質譜儀是一種測定帶電粒子質量和分析同位素的重要工具．它的構造原理如圖所示，離子源S產生帶電量為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量為m=
qB28U
a2．

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科目：高中物理 來源： 題型：

質譜儀是一種測定帶電粒子質量和分析同位素的重要工具，它的構造原理如圖所示，離子源S產生的各種不同正離子束（速度可看作為零），經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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質譜儀是一種測定帶電粒子質量或分析同位素的重要設備，它的構造原理如圖所示．離子源S產生的各種不同正離子束（速度可視為零），經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，運轉半周后到達照相底片上的P點．設P到S1的距離為x，則（　�。�

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精英家教網質譜儀是一種測定帶電粒子質量和分析同位素的重要工具，它的構造原理如圖所示，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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