現代質譜儀可用來分析比質子重很多倍的離子，其示意圖如圖所示，其中加速電壓恆定。質子在入口處從靜止開始被加速電場...

問題詳情：

現代質譜儀可用來分析比質子重很多倍的離子，其示意圖如圖所示，其中加速電壓恆定。質子在入口處從靜止開始被加速電場加速，經勻強磁場偏轉後從出口離開磁場。若某種一價正離子在入口處從靜止開始被同一加速電場加速，為使它經勻強磁場偏轉後仍從同一出口離開磁場，需將磁感應強度增加到原來的12倍。此離子和質子的質量比約為

A．11

B．12

C．121

D．144

【回答】

D

【詳解】

直線加速過程根據動能定理得

得

  ①

離子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，根據牛頓第二定律，有

得

   ②

①②兩式聯立得：

一價正離子電荷量與質子電荷量相等，同一加速電場U相同，同一出口離開磁場則R相同，所以m∝B2，磁感應強度增加到原來的12倍，離子質量是質子質量的144倍，D正確，A、B、C錯誤。

故選D。

知識點：質譜儀與迴旋加速器

題型：選擇題