（24-25高三上·北京海淀·期末）科学家设计了飞行时间质谱仪，通过离子飞行的时间可以测量离子质量、比荷（电荷量与质量之比）。如图所示，一激光脉冲照射到样品板上O处，会瞬间产生一定数量不同种类的带正电离子。离子在O处的初速度不计，经过电压为U的静电场加速后，射入长为L的漂移管，在管中沿轴线做匀速直线运动。在漂移管的A、B两端分别置有探测装置，可测得离子在漂移管中运动的时间。不考虑离子的重力以及离子间的相互作用。
(1)某种电荷量为q的离子在漂移管中的运动时间为T，求该离子的质量m；
(2)加长离子的飞行时间可以提高质谱仪的分辨率，科学家们对上述装置进行了改进，方法之一是增大离子的飞行路程。因此他们设计了如图所示装置，让离子穿过漂移管后进入场强大小为E、方向如图所示的匀强电场反射区域BC，在静电场的作用下离子会返回到A端，探测器可测量离子从进入A端至首次返回A端的总飞行时间。
a.求反射区域BC的最小间距x；并说明x与离子比荷是否有关。
b.改进后的仪器测得一种已知比荷为k0的标准离子的总飞行时间为T0，若测得某种未知离子的总飞行时间为T1，推导该未知离子的比荷k1。
【答案】(1)
(2)a.
，x与离子的比荷无关；b.
【知识点】带电粒子在匀强电场中做类抛体运动的相关计算
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