现代质谱仪可用来分析比质子重很多的离子，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离开磁场．若某种一价正离子在入

Question

现代质谱仪可用来分析比质子重很多的离子，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同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍．此离子和质子的质量比约为（　　）

A. 11

B. 12

C. 121

D. 144

Answer 1

根据动能定理得，qU=(1)/(2)m

v

2

得v=√((2qU)/(m))①
离子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，
根据牛顿第二定律，有qvB=m(v2)/(R)
得R=(mv)/(qB)②
①②两式联立得：m=(qB2R2)/(2U)
一价正离子电荷量与质子电荷量相等，同一加速电场U相同，同一出口离开磁场则R相同，所以m∝

B

2

，磁感应强度增加到原来的12倍，离子质量是质子质量的144倍，D正确，ABC错误
故选：D