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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,离子源S产生的各种不同正离子束(电量为q,速度可看作为零),经加速电场电压U加速后垂直进入有界匀强磁场,到达记录它的照相底片P上,设离子在P上的位置到入口处S1的距离为x,不计离子重力,则下列说法正确的是(  )
分析:根据动能定理求出粒子进入磁场的速度,根据牛顿第二定律求出轨道半径,从而得知x与什么因素有关.
解答:解:A、根据动能定理得,qU=
1
2
mv2,得v=
2qU
m

由qvB=m
v2
r
得,r=
mv
qB
=
1
B
2mU
q

则x=2r=
2
B
2mU
q

若离子束是同位素,q相同,x越大对应的离子质量越大.故A正确,B错误.
C、D由x=2r=
2
B
2mU
q
知,只要x相同,对应的离子的比荷一定相等.故C错误,D正确.
故选:AD.
点评:解决本题的关键利用动能定理和牛顿第二定律求出P到S1的距离,从而得出x与电荷的比荷有关.
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