摘要： 21.水平折叠式串列加速器是用来产生高能离子的装置,如图是其主体原理侧视图．图中aa₁bb₁cc₁为一级真空加速管,中部bb₁处有很高的正电势φ，aa₁、cc₁两端口均有电极接地 
、
左边为方向垂直纸面向里的匀强磁场； 
为二级真空加速管,其中
处有很低的负电势
,
、
两端口均有电极接地(电势为零)．有一离子源持续不断地向
端口释放质量为m、电荷量为e的负一价离子,离子初速度为零,均匀分布在
端口圆面上．离子从静止开始加速到达
处时可被设在该处的特殊装置将其电子剥离,成为正二价离子(电子被剥离过程中离子速度大小不变)；这些正二价离子从
端口垂直磁场方向进入匀强磁场，全部返回
端口继续加速到达
处时可被设在该处的特殊装置对其添加电子，成为负一价离子(电子添加过程中离子速度大小不变)，接着继续加速获得更高能量的离子．已知
端口、
端口、
端口、
端口直径均为L,
与
相距为2L,不考虑离子运动过程中受到的重力,不考虑离子在剥离电子和添加电子过程中质量的变化,
，
，求：
(1)离子到达
端口的速度大小v；(2)磁感应强度度大小B；
(3)在保证(2)问中的B不变的情况下,若
端口有两种质量分别为
、
，电荷量均为e的的负一价离子,离子从静止开始加速,求从
端口射出时含有m1、m2混合离子束的截面积为多少．【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
（1）对离子加速全过程由动能定理得到：
解得：
（2）进入磁场中
，
，解得：
（3）
，
，
，
