碳-14是碳-12的一种同位素,具有放射性,其半衰期为5730年,考古学上可通过测定古木中碳-14的含量来判定其年代。如图所示为某检测仪器的简化示意图,粒子源释放出经电离后的碳-14与碳-12原子核(初速度忽略不计,电荷量均为
),经直线加速器加速后由通道入口的中缝MN进入通道,该通道的上下表面是内半径为R、外半径为3R的半圆环,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于半圆环,正对着通道出口处放置一张照相底片,能记录粒子从出口射出时的位置。当直线加速器的加速电压为
时,碳-12原子核恰好能击中照相底片的正中间位置,已知碳-12原子核的质量为m,则: