如图为某种质谱仪的截面示意图,该质谱仪由加速电场、电磁分析器、偏转磁场以及收集板组成。离子源O不断地逸出初速为零的负离子束,经加速电场加速后沿电磁分析器的两平行金属板中线飞入电磁分析器,负离子束包含电荷量大小均为q,质量分别为
、
的两种离子,加速电场和电磁分析器的两平行金属板间电压分别为
、
,金属板间电场视为匀强电场,电磁分析器的两平行金属板竖直放置,板长
,板间距离
,且右板电势较高。偏转磁场区域足够大,磁感应强度
,方向垂直纸面向里,其下边界紧靠电磁分析器的金属板上端,下边界处水平放置足够大的收集板
,左端P紧靠电磁分析器的右板上端。已知负离子
的比荷为
,粒子间的相互作用和重力忽略不计。