题目内容
【题目】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
【答案】D
【解析】
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；
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