4質(zhì)譜儀與回旋加速器[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.知道質(zhì)譜儀的構(gòu)造及工作原理，會確定粒子在磁場中運(yùn)動的半徑，會求粒子的比荷.2.知道回旋加速器的構(gòu)造及工作原理，知道交流電的周期與粒子在磁場中運(yùn)動的周期之間的關(guān)系，知道決定粒子最大動能的因素．一、質(zhì)譜儀1．質(zhì)譜儀構(gòu)造：主要構(gòu)件有加速電場、偏轉(zhuǎn)磁場和照相底片．2．運(yùn)動過程(如圖1)圖1(1)帶電粒子經(jīng)過電壓為U的加速電場加速，qU＝eq\f(1,2)mv2.(2)垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，做勻速圓周運(yùn)動，r＝eq\f(mv,qB)，可得r＝eq\f(1,B)eq\r(\f(2mU,q)).3．分析：從粒子打在底片D上的位置可以測出圓周的半徑r，進(jìn)而可以算出粒子的比荷．二、回旋加速器1．回旋加速器的構(gòu)造：兩個(gè)D形盒，兩D形盒接交流電源，D形盒處于垂直于D形盒的勻強(qiáng)磁場中，如圖2.圖22．工作原理(1)電場的特點(diǎn)及作用特點(diǎn)：兩個(gè)D形盒之間的窄縫區(qū)域存在周期性變化的電場．作用：帶電粒子經(jīng)過該區(qū)域時(shí)被加速．(2)磁場的特點(diǎn)及作用特點(diǎn)：D形盒處于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場中．作用：帶電粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動，從而改變運(yùn)動方向，半個(gè)圓周后再次進(jìn)入電場．判斷下列說法的正誤．(1)質(zhì)譜儀工作時(shí)，在電場和磁場確定的情況下，同一帶電粒子在磁場中的半徑相同．(√)(2)因不同原子的質(zhì)量不同，所以同位素在質(zhì)譜儀中的軌跡半徑不同．(√)(3)利用回旋加速器加速帶電粒子，要提高加速粒子的最終速度，應(yīng)盡可能增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B和D形盒的半徑R.(√)(4)增大兩D形盒間的電壓，可以增大帶電粒子所獲得的最大動能．(×)一、質(zhì)譜儀導(dǎo)學(xué)探究如圖3所示為質(zhì)譜儀原理示意圖．設(shè)粒子質(zhì)量為m、電荷量為q，加速電場電壓為U，偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，粒子從容器A下方的小孔S1飄入加速電場，其初速度幾乎為0.則粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速度是多大？打在底片上的位置到S3的距離多大？圖3答案由動能定理知qU＝eq\f(1,2)mv2，則粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速度大小為v＝eq\r(\f(2qU,m))，由于粒子在磁場中運(yùn)動的軌跡半徑為r＝eq\f(mv,qB)＝eq\f(1,B)eq\r(\f(2mU,q))，所以打在底片上的位置到S3的距離為eq\f(2,B)eq\r(\f(2mU,q)).知識深化1．加速：帶電粒子進(jìn)入質(zhì)譜儀的加速電場，由動能定理得qU＝eq\f(1,2)mv2①2．偏轉(zhuǎn)：帶電粒子進(jìn)入質(zhì)譜儀的偏轉(zhuǎn)磁場做勻速圓周運(yùn)動，由洛倫茲力提供向心力得qvB＝meq\f(v2,r)②3．由①②兩式可以求出粒子運(yùn)動軌跡的半徑r、質(zhì)量m、比荷eq\f(q,m)等．由r＝eq\f(1,B)eq\r(\f(2mU,q))可知，電荷量相同時(shí)，半徑將隨質(zhì)量的變化而變化．(2018·全國卷Ⅲ)如圖4，從離子源產(chǎn)生的甲、乙兩種離子，由靜止經(jīng)加速電壓U加速后在紙面內(nèi)水平向右運(yùn)動，自M點(diǎn)垂直于磁場邊界射入勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面向里，磁場左邊界豎直．已知甲種離子射入磁場的速度大小為v1，并在磁場邊界的N點(diǎn)射出；乙種離子在MN的中點(diǎn)射出；MN長為l.不計(jì)重力影響和離子間的相互作用．求：圖4(1)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。?2)甲、乙兩種離子的比荷之比．答案(1)eq\f(4U,lv1)(2)1∶4解析(1)設(shè)甲種離子所帶電荷量為q1、質(zhì)量為m1，在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的半徑為R1，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，由動能定理有q1U＝eq\f(1,2)m1v12①由洛倫茲力公式和牛頓第二定律有q1v1B＝m1eq\f(v\o\al(12),R1)②由幾何關(guān)系知2R1＝l③由①②③式得，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝eq\f(4U,lv1).④(2)設(shè)乙種離子所帶電荷量為q2、質(zhì)量為m2，射入磁場的速度為v2，在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的半徑為R2.同理有q2U＝eq\f(1,2)m2v22⑤q2v2B＝m2eq\f(v\o\al(22),R2)⑥由幾何關(guān)系知2R2＝eq\f(l,2)⑦由①②③⑤⑥⑦式得，甲、乙兩種離子的比荷之比為eq\f(q1,m1)∶eq\f(q2,m2)＝1∶4.針對訓(xùn)練1(2019·濟(jì)南市模擬)速度相同的一束粒子由左端射入質(zhì)譜儀后分成甲、乙兩束，其運(yùn)動軌跡如圖5所示，其中S0A＝eq\f(2,3)S0C，則下列說法正確的是()圖5A．甲束粒子帶正電，乙束粒子帶負(fù)電B．甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷C．能通過狹縫S0的帶電粒子的速率等于eq\f(E,B2)D．若甲、乙兩束粒子的電荷量相等，則甲、乙兩束粒子的質(zhì)量之比為3∶2答案B解析由左手定則可判定甲束粒子帶負(fù)電，乙束粒子帶正電，A錯(cuò)誤；由qE＝B1qv知能通過狹縫S0的帶電粒子的速率等于eq\f(E,B1)，C錯(cuò)誤；粒子在磁場中做圓周運(yùn)動滿足B2qv＝meq\f(v2,r)，即eq\f(q,m)＝eq\f(v,B2r)，由題圖可知r甲<r乙，所以甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷，B正確；若甲、乙兩束粒子的電荷量相等，由eq\f(q,m)＝eq\f(v,B2r)知eq\f(m甲,m乙)＝eq\f(r甲,r乙)＝eq\f(2,3)，D錯(cuò)誤．二、回旋加速器導(dǎo)學(xué)探究回旋加速器中磁場和電場分別起什么作用？對交流電源的周期有什么要求？帶電粒子獲得的最大動能由哪些因素決定？答案磁場的作用是使帶電粒子回旋，電場的作用是使帶電粒子加速．交流電源的周期應(yīng)等于帶電粒子在磁場中運(yùn)動的周期．當(dāng)帶電粒子速度最大時(shí)，其運(yùn)動半徑也最大，即rm＝eq\f(mvm,Bq)，可得Ekm＝eq\f(q2B2r\o\al(m2),2m)，所以要提高帶電粒子獲得的最大動能，則應(yīng)盡可能增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B和D形盒的半徑rm.知識深化回旋加速器兩D形盒之間有窄縫，中心附近放置粒子源(如質(zhì)子、氘核或α粒子源)，D形盒間接上交流電源，在狹縫中形成一個(gè)交變電場．D形盒上有垂直盒面的勻強(qiáng)磁場(如圖6所示)．圖6(1)電場的特點(diǎn)及作用特點(diǎn)：周期性變化，其周期等于粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的周期．作用：對帶電粒子加速，粒子的動能增大，qU＝ΔEk.(2)磁場的作用改變粒子的運(yùn)動方向．粒子在一個(gè)D形盒中運(yùn)動半個(gè)周期，運(yùn)動至狹縫進(jìn)入電場被加速．磁場中qvB＝meq\f(v2,r)，r＝eq\f(mv,qB)∝v，因此加速后的軌跡半徑要大于加速前的軌跡半徑．(3)粒子獲得的最大動能若D形盒的最大半徑為R，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，由r＝eq\f(mv,qB)得粒子獲得的最大速度vm＝eq\f(qBR,m)，最大動能Ekm＝eq\f(1,2)mvm2＝eq\f(q2B2R2,2m).(4)兩D形盒窄縫所加的交流電源的周期與粒子做圓周運(yùn)動的周期相同，粒子經(jīng)過窄縫處均被加速，一個(gè)周期內(nèi)加速兩次．回旋加速器是用來加速一群帶電粒子使它們獲得很大動能的儀器，其核心部分是兩個(gè)D形金屬盒，兩盒分別和一高頻交流電源兩極相接，以便在盒內(nèi)的窄縫中形成勻強(qiáng)電場，使粒子每次穿過狹縫時(shí)都得到加速，兩盒放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于盒底面，粒子源置于盒的圓心附近，若粒子源射出的粒子電荷量為q，質(zhì)量為m，粒子最大回旋半徑為Rmax.求：(1)粒子在盒內(nèi)做何種運(yùn)動；(2)所加交流電源頻率及粒子角速度；(3)粒子離開加速器時(shí)的最大速度及最大動能．答案(1)見解析(2)eq\f(qB,2πm)eq\f(qB,m)(3)eq\f(qBRmax,m)eq\f(q2B2R\o\al(max2),2m)解析(1)帶電粒子在盒內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，每次加速之后半徑變大．(2)粒子在電場中運(yùn)動時(shí)間極短，因此所加交流電源頻率要符合粒子回旋頻率，由qvB＝eq\f(mv2,R)，T＝eq\f(2πR,v)得，T＝eq\f(2πm,qB)，回旋頻率f＝eq\f(1,T)＝eq\f(qB,2πm)，角速度ω＝2πf＝eq\f(qB,m).(3)由牛頓第二定律知qBvmax＝eq\f(mv\o\al(max2),Rmax)則vmax＝eq\f(qBRmax,m)最大動能為Ekmax＝eq\f(1,2)mvmax2＝eq\f(q2B2R\o\al(max2),2m).針對訓(xùn)練2(多選)回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電源兩極相連接的兩個(gè)D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時(shí)都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場中，如圖7所示．設(shè)D形盒半徑為R，若用回旋加速器加速質(zhì)子時(shí)，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，高頻交流電頻率為f，則下列說法正確的是()圖7A．質(zhì)子被加速后的最大速度不可能超過2πfRB．質(zhì)子被加速后的最大速度與加速電場的電壓大小無關(guān)C．只要R足夠大，質(zhì)子的速度可以被加速到任意值D．不改變B和f，該回旋加速器也能用于加速α粒子答案AB解析由evB＝meq\f(v2,R)可得回旋加速器加速質(zhì)子的最大速度為v＝eq\f(eBR,m)，由回旋加速器高頻交流電頻率等于質(zhì)子運(yùn)動的頻率，有f＝eq\f(1,T)＝eq\f(eB,2πm)，聯(lián)立解得質(zhì)子被加速后的最大速度不可能超過2πfR，選項(xiàng)A、B正確，C錯(cuò)誤；由于α粒子在回旋加速器中運(yùn)動的頻率是質(zhì)子的eq\f(1,2)，不改變B和f，該回旋加速器不能用于加速α粒子，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．1．(質(zhì)譜儀)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(shè)備，它的構(gòu)造原理圖如圖8所示．粒子源S產(chǎn)生的各種不同正粒子束(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(jìn)入勻強(qiáng)磁場，運(yùn)轉(zhuǎn)半周后到達(dá)照相底片上的P點(diǎn)．設(shè)P到S1的距離為x，則()圖8A．若粒子束是同位素，則x越大對應(yīng)的粒子質(zhì)量越小B．若粒子束是同位素，則x越大對應(yīng)的粒子質(zhì)量越大C．只要x相同，對應(yīng)的粒子質(zhì)量一定相等D．只要x相同，對應(yīng)的粒子的電荷量一定相等答案B解析粒子在加速電場中做加速運(yùn)動，由動能定理得：qU＝eq\f(1,2)mv2，解得：v＝eq\r(\f(2qU,m)).粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qvB＝eq\f(mv2,r)，可得：r＝eq\f(mv,qB)＝eq\f(1,B)eq\r(\f(2Um,q))，所以：x＝2r＝eq\f(2,B)eq\r(\f(2Um,q))；若粒子束是同位素，則q相同而m不同，x越大對應(yīng)的粒子質(zhì)量越大，故A錯(cuò)誤，B正確．由x＝eq\f(2,B)eq\r(\f(2Um,q))可知，只要x相同，對應(yīng)的粒子的比荷一定相等，粒子質(zhì)量和電荷量不一定相等，故C、D錯(cuò)誤．2.(回旋加速器)如圖9所示，兩個(gè)處于同一勻強(qiáng)磁場中的相同的回旋加速器，分別接在加速電壓U1和U2的高頻電源上，且U1>U2，兩個(gè)相同的帶電粒子分別從這兩個(gè)加速器的中心由靜止開始運(yùn)動，設(shè)兩個(gè)粒子在加速器中的運(yùn)動的時(shí)間分別為t1和t2(在盒縫間加速時(shí)間忽略不計(jì))，獲得的最大動能分別為Ek1和Ek2，則()圖9A．t1<t2，Ek1>Ek2 B．t1＝t2，Ek1<Ek2C．t1<t2，Ek1＝Ek2 D．t1>t2，Ek1＝Ek2答案C解析粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，由qvB＝eq\f(mv2,R)可知，Ek＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(q2B2R2,2m)，粒子獲得的最大動能只與磁感應(yīng)強(qiáng)度和D形盒的半徑有關(guān)，所以Ek1＝Ek2，設(shè)粒子在加速器中繞行的圈數(shù)為n，則Ek＝2nqU，由以上關(guān)系可知n與加速電壓U成反比，由于U1>U2，則n1<n2，而t＝nT，T不變，所以t1<t2，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確．3.(回旋加速器)(多選)(2020·歷城二中模擬)回旋加速器的工作原理如圖10所示，真空容器D形盒放在與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場中，且磁感應(yīng)強(qiáng)度B保持不變．兩盒間狹縫間距很小，粒子從粒子源A處(D形盒圓心)進(jìn)入加速電場(初速度近似為零)．D形盒半徑為R，粒子質(zhì)量為m、電荷量為＋q，加速器接電壓為U的高頻交流電源．若相對論效應(yīng)、粒子所受重力和帶電粒子穿過狹縫的時(shí)間均不考慮．下列論述正確的是()圖10A．交流電源的頻率可以任意調(diào)節(jié)不受其他條件的限制B．加速氘核(eq\o\al(2,1)H)和氦核(eq\o\al(4,2)He)兩次所接高頻電源的頻率不相同C．加速氘核(eq\o\al(2,1)H)和氦核(eq\o\al(4,2)He)它們的最大速度相等D．增大U，粒子在D形盒內(nèi)運(yùn)動的總時(shí)間t減少答案CD解析根據(jù)回旋加速器的原理，每轉(zhuǎn)一周粒子被加速兩次，交流電完成一次周期性變化，粒子做圓周運(yùn)動洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得qvB＝meq\f(v2,r)，粒子做圓周運(yùn)動的周期：T＝eq\f(2πr,v)＝eq\f(2πm,qB)，交流電源的頻率：f＝eq\f(1,T)＝eq\f(qB,2πm)，可知交流電源的頻率不可以任意調(diào)節(jié)，故A錯(cuò)誤；加速氘核(eq\o\al(2,1)H)和氦核(eq\o\al(4,2)He)時(shí)，圓周運(yùn)動的頻率f＝eq\f(qB,2πm)，故兩次所接高頻電源的頻率相同，故B錯(cuò)誤；粒子加速后的最大軌道半徑等于D形盒的半徑，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得qvmB＝meq\f(v\o\al(m2),R)，解得粒子的最大運(yùn)行速度：vm＝eq\f(qBR,m)，故加速氘核(eq\o\al(2,1)H)和氦核(eq\o\al(4,2)He)它們的最大速度相等，故C正確；粒子完成一次圓周運(yùn)動被電場加速2次，由動能定理得：2nqU＝Ekm，在D形盒磁場內(nèi)運(yùn)動的時(shí)間：t＝nT，即t＝eq\f(πBR2,2U)，可見U越大，t越小，故D正確．考點(diǎn)一質(zhì)譜儀1.如圖1所示為質(zhì)譜儀的示意圖，速度選擇器(也稱濾速器)中場強(qiáng)E的方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的方向垂直紙面向里，分離器中磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的方向垂直紙面向外．在S處有甲、乙、丙、丁四個(gè)一價(jià)正離子垂直于E和B1入射到速度選擇器中，若m甲＝m乙<m丙＝m丁，v甲<v乙＝v丙<v丁，在不計(jì)重力的情況下，則打在P1、P2、P3、P4四點(diǎn)的離子分別是()圖1A．甲、乙、丙、丁 B．甲、丁、乙、丙C．丙、丁、乙、甲 D．甲、乙、丁、丙答案B解析離子帶正電，電荷量為e，規(guī)定向下為正方向，其剛進(jìn)入速度選擇器時(shí)受力F＝eE－eB1v，為使離子受力平衡，做勻速直線運(yùn)動到分離器中，需F＝0，即v＝eq\f(E,B1)，根據(jù)題圖可知有兩個(gè)離子滿足條件，這兩個(gè)離子的速度相等，為乙和丙，所以乙和丙穿過了速度選擇器，到達(dá)分離器，在分離器中，離子做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，evB2＝meq\f(v2,r)，則r＝eq\f(mv,eB2)，由于乙、丙的速度相同，則質(zhì)量越大的離子運(yùn)動半徑越大，即乙打在P3點(diǎn)，丙打在P4點(diǎn)；根據(jù)受力情況，在水平金屬板之間時(shí)，初始速度越大，粒子向上偏轉(zhuǎn)，反之向下偏轉(zhuǎn)，所以丁打在P2點(diǎn)，甲打在P1點(diǎn)，故B項(xiàng)正確．2.(多選)如圖2所示是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖．帶電粒子被加速電場加速后，進(jìn)入速度選擇器，速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場的大小分別為B和E.平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2.平板S下方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場，下列表述正確的是()圖2A．質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具B．速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外C．能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于eq\f(E,B)D．粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的比荷越小答案ABC解析互為同位素的原子其化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同，無法用化學(xué)方法進(jìn)行分析，故質(zhì)譜儀就成為分析同位素的重要工具，A正確；在速度選擇器中，帶電粒子所受電場力和洛倫茲力在粒子沿直線運(yùn)動時(shí)應(yīng)等大反向，結(jié)合左手定則可知B正確；由qE＝qvB有v＝eq\f(E,B)，C正確；在勻強(qiáng)磁場B0中，粒子的運(yùn)動半徑r＝eq\f(mv,qB0)，所以eq\f(q,m)＝eq\f(v,B0r)，故粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的比荷越大，D錯(cuò)誤．考點(diǎn)二回旋加速器3．關(guān)于回旋加速器在實(shí)際中的應(yīng)用，下列說法不正確的是()A．電場的變化周期等于帶電粒子在磁場中的運(yùn)動周期B．帶電粒子每經(jīng)過D形盒的縫隙一次就加速一次，加速后在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的周期不變C．帶電粒子經(jīng)過回旋加速器加速，能量不能無限增大D．帶電粒子的最大動能僅與帶電粒子本身和D形盒半徑有關(guān)答案D解析由回旋加速器原理易知，A對；周期T＝eq\f(2πm,qB)與速度無關(guān)，B對；根據(jù)qvB＝meq\f(v2,r)，知最大速度vm＝eq\f(qBR,m)，則最大動能Ekm＝eq\f(1,2)mvm2＝eq\f(q2B2R2,2m)，可知最大動能與q、B、m以及D形盒的半徑R有關(guān)，獲得的能量不能無限增大，C對，D錯(cuò)．4．如圖3甲所示是用來加速帶電粒子的回旋加速器的示意圖，其核心部分是兩個(gè)D形金屬盒，在加速帶電粒子時(shí)，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場中，兩盒分別與高頻電源相連．帶電粒子在磁場中運(yùn)動的動能Ek隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示，忽略帶電粒子在電場中的加速時(shí)間，則下列判斷中正確的是()圖3A．在Ek－t圖像中應(yīng)有t4－t3<t3－t2<t2－t1B．加速電壓越大，粒子最后獲得的動能就越大C．粒子加速次數(shù)越多，粒子最大動能一定越大D．要想粒子獲得的最大動能增大，可增加D形盒的面積答案D解析帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動的周期與速度大小無關(guān)，因此，在Ek－t圖中應(yīng)有t4－t3＝t3－t2＝t2－t1，故A錯(cuò)誤；粒子獲得的最大動能與加速電壓無關(guān)，加速電壓越小，粒子加速次數(shù)就越多，由粒子做圓周運(yùn)動的半徑r＝eq\f(mv,qB)＝eq\f(\r(2mEk),qB)，可知Ek＝eq\f(q2B2r2,2m)，即粒子獲得的最大動能決定于D形盒的半徑，當(dāng)軌道半徑r與D形盒半徑R相等時(shí)就不能繼續(xù)加速，故B、C錯(cuò)誤，D正確．5.(多選)如圖4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；靜電分析器；磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向外；膠片M.若靜電分析器通道中心線半徑為R，通道內(nèi)的均勻輻射電場在中心線處的電場強(qiáng)度大小為E.由粒子源發(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)加速電場加速后，垂直場強(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，而后由S點(diǎn)沿著既垂直于靜電分析器的左邊界，又垂直于磁場的方向射入磁場中，最終打到膠片上的某點(diǎn)．下列說法中正確的是()圖4A．P、Q間加速電壓為eq\f(1,2)ERB．離子在磁場中運(yùn)動的半徑為eq\r(\f(mER,q))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點(diǎn)射出D．若一群離子經(jīng)過上述過程打在膠片上同一點(diǎn)，則這些離子具有相同的比荷答案AD解析離子在加速電場中加速，根據(jù)動能定理，有qU＝eq\f(1,2)mv2，①電場中的偏轉(zhuǎn)過程，電場力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有qE＝m