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工具，它的构造原理如图所示。粒子源S发出各种不同的正粒子束（粒子重力忽略不计），粒子从S出来时速度很小，可以看做初速度为零，粒子经过加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场（图中线框所示），并沿着半圆周运动而达到照相底片上的P点，测得P点到入口的距离为z，则以下说法正确的是
A. 若粒子束不是同位素，则x越大，正粒子的质量一定越大
B. 若粒子束是同位素，则x越大，质量一定越小
C. 只要x相同，则正粒子的质量一定相同
D. 只要x相同，则正粒子的比荷一定相同
【答案】D
【解析】粒子在电场加速过程，根据动能定理： 
，解得加速后的速度为： 
，在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力： 
，解得： 
，则
，若离子束不是同位素，q不相同，x越大对应的离子质量不一定越大，故A错误；由上式知，若离子束是同位素，则x越大，而离子质量一定越大，故B错误；上式知，只要x相同，对应的离子的比荷
一定相等，但质量不一定相等，故C错误，D正确。所以D正确，ABC错误。
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