如图所示为一种质谱仪的示意图，由加速电场、静电分析仪和磁分析仪组成．若静电分析仪的通道半径为R，均匀辐向电场沿通道线的场强大小为E，方向如图所示：磁分析仪中有垂直纸面
◎ 题目
| 如图所示为一种质谱仪的示意图，由加速电场、静电分析仪和磁分析仪组成．若静电分析仪的通道半径为R，均匀辐向电场沿通道线的场强大小为E，方向如图所示：磁分析仪中有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B．忽略离子的重力，则： （1）为了使位于A处的质量为m、电荷量为q的离子，从静止开始经加速电场加速后，沿图中的圆弧虚线通过静电分析仪，加速电场的电压U应为多大？ （2）离子由P点进入磁分析仪后，最终打在乳胶底片上的Q点，该点离入射点P多远？ （3）若有一群离子从静止开始通过质谱仪后打在同一点Q，则该群离子有什么共同点？  |
◎ 答案
（1）离子在加速电场中做加速运动，根据动能定理，有qU=
离子在辐向电场中做匀速圆周运动，电场力提供向心力，有qE=m
由①、②式得U=
（2）离子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛仑兹力提供向心力，有qvB=m
由②、④得r=
∴
（3）由⑥式可知
答：（1）加速电场的电压U应为 |
