Un ion Mg²+ est produit dans la chambre d'ionisation d'un spectromètre de masse. Cet ion pénètre en position A, avec une vitesse initiale de valeur négligeable, dans un champ électrique uniforme entre deux armatures planes parallèles. Il est accéléré jusqu'à la position B où il atteint une vitesse de valeur Vb= 5,61 x 10⁵ m.s-¹.
On étudie le mouvement de cet ion assimilé à un corps ponctuel G dans un référentiel terrestre considéré comme galiléen.
On néglige le poids de l'ion Mg²+ devant la force élec- trique à laquelle il est soumis entre les positions A et B du condensateur plan.

1. Exprimer la variation de l'énergie cinétique de l'ion Mg²+ entre les positions A et B.

2. Appliquer le théorème de l'énergie cinétique pour exprimer la masse de l'ion Mg²+. La calculer.



Données •
Tension appliquée entre les deux armatures : U = 20 kV.
Charge élémentaire : e = 1,6 x 10-¹⁹ C.
Travail de la force électrique lors du déplacement d'une particule de charge q entre les positions A et B: Wa->b(F)=qXUab​