Question

【题目】质谱仪可测定同位素的组成。，现有一束一价的钾 39 和钾 41 离子经电场加速后，沿着与磁场边界垂直的方向进入匀强磁场中，如图所示。测试时规定加速电压大小为 U0，但在实验过程中加速电压有较小的波动，可能偏大或偏小ΔU．为使钾 39 和钾 41 打在照相底片上的区域不重叠，不计离子的重力，则ΔU 不得超过（ ）

A.0.1U0B.0.01U0C.0.02 U0D.0.025 U0

Answer 1

【答案】D

【解析】

设加速电压为U，磁场的磁感应强度为B，电荷的电荷量为q，质量为m，运动半径为R，则由

解得

由此式可知，在B、q、U相同时，m小的半径小，所以钾39半径小，钾41半径大；在m、B、q相同时，U大半径大。
设钾39质量为m1，电压为U0+△U时，最大半径为R1；钾41质量为m2，电压为U0-△U时，钾41最小半径为R2．则

令R1=R2，则

m1（U0+△U）=m2（U0-△U）

解得：

故ABC错误，D正确。
故选D。