高中人教物理選擇性必修二質(zhì)譜儀與回旋加速器

1、質(zhì)譜儀與回旋加速器一、質(zhì)譜儀1.質(zhì)譜儀：利用磁場對帶電粒子的偏轉(zhuǎn)，由帶電粒子的電荷量、軌道半徑確定其質(zhì)量的儀器。2.結(jié)構(gòu)及作用 ：電離室：使中性氣體電離，產(chǎn)生帶電粒子加速電場：使帶電粒子獲得速度粒子速度選擇器：以相同速度進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場偏轉(zhuǎn)磁場：使不同帶電粒子偏轉(zhuǎn)分離照相底片：記錄不同粒子偏轉(zhuǎn)位置及半徑電離室加速電場偏轉(zhuǎn)磁場照相底片速度選擇器原理圖加速電場速度選擇器一、質(zhì)譜儀3.原理：在偏轉(zhuǎn)磁場中：4.作用：可測粒子的質(zhì)量及比荷與已知粒子半徑對比可發(fā)現(xiàn)未知的元素和同位素由于粒子的荷質(zhì)比不同，則做圓周運(yùn)動的半徑也不同，因此打到不同的位置。接高頻電源狹縫原理圖原理圖粒子源二、回旋加速器接高頻電源狹縫原

2、理圖粒子源二、回旋加速器周期跟軌道半徑和運(yùn)動速度無關(guān)盡管速率和半徑一次比一次大，運(yùn)動周期卻始終不變。這樣，如果在兩盒間加一個交變電場，使它也以同樣的周期往復(fù)變化，那就可以保證粒子每經(jīng)過電場時，都正好趕上適合的電場方向而被加速。1正誤判斷（正確的打“”，錯誤的打“”）（1）帶電粒子在磁場中運(yùn)動的偏轉(zhuǎn)角等于運(yùn)動軌跡圓弧所對應(yīng)的圓心角的2倍。（ ）（2）帶電粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)時，速度的方向改變而速度的大小不變。（ ）（3）速度選擇器既可以選擇粒子的速度，也可以選擇粒子的電性。（ ）（4）應(yīng)用質(zhì)譜儀可以測定帶電粒子的比荷。（ ）（5）回旋加速器兩狹縫可以接直流電源。（ ）AD3回旋加速器是加速帶電粒子的

3、裝置，其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示，要增大帶電粒子射出時的動能，則下列說法中正確的是（ ）A增大勻強(qiáng)電場間的加速電壓B減小磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度C減小周期性變化的電場的頻率D增大D形金屬盒的半徑DC5如圖所示，回旋加速器D形盒的半徑為R，用來加速質(zhì)量為m，電量為q的質(zhì)子，質(zhì)子每次經(jīng)過電場區(qū)時，都恰好在電壓為U時被加速，且電場可視為勻強(qiáng)電場，使質(zhì)子由靜止加速到能量為E后，由A孔射出。下列說法正確的是（ ）AD形盒半徑R、磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，若加速電壓U越高， 質(zhì)子的能量E將越大B磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，若加速電壓U不變，D形盒半徑R越大， 質(zhì)子的能量E將越大CD形盒半徑R、磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，若加速電壓U越高， 質(zhì)子在加速器中的運(yùn)動時間將越長DD形盒半徑R、磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，若加速電壓U越高， 質(zhì)子在加速器中的運(yùn)動時間將越短BD電偏轉(zhuǎn)和磁偏轉(zhuǎn)的對比勻強(qiáng)電場中偏轉(zhuǎn)勻強(qiáng)磁場中偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)條件垂直電場線進(jìn)入勻強(qiáng)電場(不計重力)垂直磁感線進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(不計重力)受力情況電場力FEq大小、方向都不變洛倫茲力F洛qvB的大小不變，方向隨v的方向的改變而改變運(yùn)動類型類平拋運(yùn)動勻速圓周運(yùn)動或其一部分運(yùn)動軌跡拋物線圓或圓的一部分運(yùn)動軌跡圖求解方法處理偏移y和偏轉(zhuǎn)角要