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，爲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爲
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
