質(zhì)譜儀回旋加速器帶電粒子在磁場中PPT課件

1、 例15. 質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具，從離子源S產(chǎn)生質(zhì)量為m、電量為q的正離子，其初速可視為零離子經(jīng)過加速電壓U加速后垂直進(jìn)入有界勻強(qiáng)磁場(圖中線框所示)，并沿著半圓周運(yùn)動而到達(dá)照相底片上的P點，測得P點到進(jìn)入磁場處的距離為x，寫出此離子質(zhì)量的計算式.UPBxS解：qUmv 221xqBmvr21rmvqvB2UdqBm822返回第1頁/共10頁 五.回旋加速器 的D形盒的半徑為R，用來加速質(zhì)量為m，帶電量為q 的質(zhì)子，使質(zhì)子由靜止加速到能量為E 后，由A 孔射出。求： （1）加速器中勻強(qiáng)磁場B 的方向和大小。 （2）設(shè)兩D形盒間的距離為d，其間電壓為U，加速到上述

2、能量所需回旋周數(shù).（3）加速到上述能量所需時間(不計通過縫隙的時間）。 A Ud解：（1）由 qvB=mv2 /RE=1/2mv2qR2mEB B的方向垂直于紙面向里.（2）質(zhì)子每加速一次，能量增加為qU，每周加速兩次，所以 n=E/2qU（3）周期T=2m / qB且周期與半徑r及速度v 都無關(guān)t = nT = E/2qU2m / qB = m E/q2 UB返回第2頁/共10頁1.在勻強(qiáng)磁場內(nèi)部的兩電子A和B分別以速率v和2v垂直射人勻強(qiáng)磁場，經(jīng)偏轉(zhuǎn)后，哪個電子先回到原來的出發(fā)點A.同時到達(dá)B.A先到達(dá)C.B先到達(dá)D.無法判斷2.一質(zhì)子和一電子以相同的速度進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場，則兩者A.軌道半

3、徑不同，回轉(zhuǎn)方向不同B.軌道半徑不同，回轉(zhuǎn)方向相同C.軌道半徑相同，回轉(zhuǎn)方向不同D.軌道半徑相同，回轉(zhuǎn)方向相同AA第3頁/共10頁 5、有三束粒子，分別是質(zhì)子、氚核和 粒子，如果它們以相同的速度沿垂直與磁場方向射入勻強(qiáng)磁場中，如圖所示，則正確表示這三束粒子運(yùn)動軌跡的是BBBBH11H31H11H31H11H31H11H31ABCD第4頁/共10頁 圖為云室中某粒子穿過鉛板前后的軌跡，室中勻強(qiáng)磁場的方向與軌跡所在平面垂直(圖中垂直于紙面向里)由此可知此粒子A一定帶正電 B一定帶負(fù)電 C不帶電 D可能帶正電，也可能帶負(fù)電PA初速為v0的電子，沿平行于通電長直導(dǎo)線的方向射出，直導(dǎo)線中電流方向與電子的

4、初始運(yùn)動方向如圖所示，則 ( ) A電子將向右偏轉(zhuǎn)，速率不變 B電子將向左偏轉(zhuǎn)，速率改變 C電子將向左偏轉(zhuǎn)，速率不變 D電子將向右偏轉(zhuǎn)，速率改變v0-e左右A返回第5頁/共10頁19如圖所示，正方形區(qū)域abcd中充滿勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向里。一個氫核從ad邊的中點m沿著既垂直于ad邊又垂直于磁場的方向，以一定速度射入磁場，正好從ab邊中點n射出磁場。若將磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?倍.其他條件不變，則這個氫核射出磁場的位置是（ ）A在b、n之間某點B在n、a之間某點Ca點D在a、m之間某點2004年北京理綜理綜19adcbmnBvC返回第6頁/共10頁 如圖，在x0,y0的空間中有恒定的

5、勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度的方向垂直于Oxy平面向里，大小為B?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電量為q 的帶電粒子，在x軸上到原點的距離為x0的P點，以平行于y軸的初速度射入此磁場，在磁場作用下沿垂直于y軸的方向射出此磁場。不計重力的影響。由這些條件可知， ( ) A不能確定粒子通過y 軸時的位置 B不能確定粒子速度的大小 C不能確定粒子在磁場中運(yùn)動所經(jīng)歷的時間 D以上三個判斷都不對0404年春季理綜 2222x yOPx0BD返回第7頁/共10頁 如圖所示，在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場的邊界上，有兩個質(zhì)量和電量相同的正、負(fù)離子，從點以相同的速度射入磁場中，射入方向均與邊界成角，若不計重力，則正、負(fù)離子在磁場中：、運(yùn)動的時間相同、運(yùn)動的軌道半徑相同、重新回到邊界時速度大小和方向都相同、重新回到邊界的位置與點的距離相等BCD解析：O1O2第8頁/共10頁7.7.把金屬塊放在勻強(qiáng)磁場中，如圖所示，磁場方向如圖中所示，S S合上后，設(shè)金屬塊的上、下