（20分）對鈾235的進(jìn)一步研究在核能的開發(fā)和利用中具有重要意義。如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的鈾235離

【專家解說】：（1） （2） （3）0.63%
解：（1）設(shè)離子經(jīng)電場加速后進(jìn)入磁場時的速度為v，由動能定理得：
qU = mv 2
離子在磁場中做勻速圓周運動，由牛頓第二定律得：
qvB=
解得：U =
（2）設(shè)在t時間內(nèi)收集到的離子個數(shù)為N，總電荷量Q = It
Q = Nq
M =" Nm" =
（3）由以上分析可得：R =
設(shè)m / 為鈾238離子質(zhì)量，由于電壓在U±ΔU之間有微小變化，鈾235離子在磁場中最大半徑為：R max =
鈾238離子在磁場中最小半徑為：R min =
這兩種離子在磁場中運動的軌跡不發(fā)生交疊的條件為：R max <R min
即： <
得： <
<
其中鈾235離子的質(zhì)量m = 235u（u為原子質(zhì)量單位），鈾238離子的質(zhì)量m ， = 238u
則： <
解得： <0.63%