Question

【題目】如圖所示是一種質譜儀的示意圖，從離子源S產生的初速度為零的正離子，經過S1和S2之間電壓為U的電場加速，進入電場強度為E，磁感應強度為B1的速度選擇器N1和N2之間，沿直線通過速度選擇器后由S3垂直邊界射入磁感強度為B2的勻強磁場區域。由于各種離子軌道半徑不同，偏轉后打到不同位置，形成譜線，測量出離子在B2區的半徑就可以計算出比荷為。關于粒子在質譜儀中的運動分析下列說法正確的是（　　）

A.半徑為R的離子的比荷為

B.半徑為R的離子的比荷為

C.若氕、氘、氚可以經過E、B1一定的速度選擇器，則它們加速電場的電壓之比為3:2:1

D.若氕、氘、氚可以經過E、B1一定的速度選擇器，則它們的譜線位置到S3的距離之比為1:2:3

Answer 1

【答案】ABD

【解析】

AB．粒子在加速電場中

在速度選擇器中

在磁場中

聯立解得

選項A B正確；

C．由上述表達式可得

若氕、氘、氚可以經過E、B1一定的速度選擇器，則它們加速電場的電壓之比為1:2:3，選項C錯誤；

D．若氕、氘、氚可以經過E、B1一定的速度選擇器，則進入磁場的速度相等，根據

則它們的譜線位置到S3的距離之比為等于運轉的半徑之比，即1:2:3，選項D正確。

故選ABD。