本发明公开了一种同时测量带电粒子的能量和角度的方法及磁谱仪，包括在磁谱仪上设置多个圆弧形沟槽，圆弧形沟槽的中轴线相互平行且设置在同一平面内，或者设置在一个曲率大于相邻中轴线间距的光滑曲面内，辐射通道内设置的次生带电粒子产生装置设置在大于多个圆弧形沟槽的入口的预设距离的位置，以避免次生带电粒子之外的其他带电粒子进入对应的圆弧形沟槽中，次生带电粒子基于自身的粒子角度和粒子速度选择对应目标圆弧形沟槽通过，并运动至带电粒子成像介质，以获取通过目标圆弧形沟槽的目标带电粒子的强度分布信息，计算机设备根据该强度分布信息计算目标带电粒子的角度和能量，完成对次生带电粒子能量和角度分布进行同时测量。