质谱仪可用来分析同位素，也可以用来分析比质子重很多倍的离子．现在用质谱仪来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如...

问题详情：

质谱仪可用来分析同位素，也可以用来分析比质子重很多倍的离子．现在用质谱仪来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定．质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口P离开磁场．若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从P点离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的11倍．此离子和质子的质量之比为（）

A．11

B．12

C．144

D．121

【回答】

D

【详解】

质量为m，带电量为q的粒子在质谱仪中运动，则粒子在加速电场中加速运动，设粒子在磁场中运动的速度为v，应用动能定理可得：

解得：

粒子在磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力作向心力，则有：

解得：

因为离子和质子从同一出口离开磁场，所以他们在磁场中运动的半径相等，即为：

所以离子和质子的质量比m离：m质=121；

A．11，与结论不相符，选项A错误；

B．12，与结论不相符，选项B错误；

C．144，与结论不相符，选项C错误；

D．121，与结论相符，选项D正确；

知识点：质谱仪与回旋加速器

题型：选择题