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質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具，它的構(gòu)造原理如圖所示。離子源S產(chǎn)生質(zhì)量為m、帶電量為q的某種正離子，離子產(chǎn)生出來時速度很小，可以看作是靜止的。粒子從容器A下方小孔S₁飄入電勢差為U的加速電場，然后經(jīng)過小孔S₂和S₃后沿著與磁場垂直的方向進入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，最后打到照相底片D上。

(1)小孔S₁和S₂處的電勢比較，哪處的高？在小孔S₁和S₂處的電勢能，哪處高？如果容器A接地且電勢為0，則小孔S₁和S₂處的電勢各為多少？(設(shè)小孔極小，其電勢和小孔處的電極板的電勢相同)

(2)求粒子進入磁場時的速率和粒子在磁場中運動的軌道半徑。

(3)如果從容器下方的S₁小孔飄出的是具有不同的質(zhì)量的帶電量為q的正離子，那么這些粒子打在照相底片的同一位置，還是不同位置？如果是不同位置，那么質(zhì)量分別為的粒子在照相底片的排布等間距嗎？寫出說明。

如圖所示為一質(zhì)譜儀的示意圖，由加速電場、靜電分析器和磁分析器組成．若靜電分析器的通道的半徑為R，均勻輻向分布，離子運動軌道處電場強度為E，磁感應(yīng)強度為B．試計算：

(1)為使電荷量為q、質(zhì)量為m的離子從靜止開始經(jīng)加速電場加速后沿圖示的虛線通過靜電分析器，加速電場的電壓U為多大？

(2)離子由O點進入磁分析器后，最終打在乳膠片上的位置A，距入射點O多遠？

(3)若有一群帶電粒子，從靜止起經(jīng)加速電場加速，又經(jīng)過靜電分析器和磁分析器后落點在同一點A，問該群帶電粒子有什么共性？

(1)為使電荷量為q、質(zhì)量為m的離子從靜止開始經(jīng)加速電場加速后沿圖示的虛線通過靜電分析器，加速電場的電壓U為多大？

(2)離子由O點進入磁分析器后，最終打在乳膠片上的位置A，距入射點O多遠？

(3)若有一群帶電粒子，從靜止起經(jīng)加速電場加速，又經(jīng)過靜電分析器和磁分析器后落點在同一點A，問該群帶電粒子有什么共性？