题目内容
【题目】质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要仪器，它的构造原理如图所示。从粒子源S处放出的速度大小不计、质量为m、电荷量为q的正离子，经电势差为U的加速电场加速后，垂直进入一个磁感应强度为B的匀强磁场后到达记录它的照相底片P上。假如离子源能放出氕（
H）、氘（
H）、氚（
H）三种离子，那么它们到达P上的位置到入口处S1的距离之比是多少？（不计重力）
【答案】
【解析】
离子在电场中加速，在磁场中做圆周运动，应用动能定理求出离子的速度，由牛顿第二定律求出粒子的轨道半径，然后求出它们到达P上的位置到入口处S1的距离之比。
离子在电场中加速，由动能定理得：qU=
mv2，
离子在磁场中做圆周运动，由牛顿第二定律得：qvB=m
，
解得：
，
到达P上的位置到入口处S1的距离：d=2r，离子源能放出氕（
）、氘（
）、氚（ 
）三种离子，三种离子的质量和电荷量的比值分别为：
、
、
，到达P上的位置到入口处S1的距离之比为：1：
：
；
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