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1、高考资源网（） 您身边的高考专家 版权所有高考资源网- 1 -使用时间使用时间 2013-11 班级：班级： 姓名：姓名： 小组：小组： 装装订订线线学习目标：学习目标： 1.1.了解质谱仪的构造和工作原理了解质谱仪的构造和工作原理 2.2.了解回旋加速器的工作原理了解回旋加速器的工作原理 学习重点：学习重点： 1.1.质谱仪的构造和工作原理质谱仪的构造和工作原理 2.2.回旋加速器的工作原理回旋加速器的工作原理 学习难点：学习难点： 回旋加速器的工回旋加速器的工作原理作原理 自主学习：自主学习： 一一复习回顾复习回顾 1.若带电粒子的速度方向与磁场方向平行（相同或相反）若带电粒子的速度方向与
2、磁场方向平行（相同或相反） ，且仅受洛伦兹力作用，则带电粒，且仅受洛伦兹力作用，则带电粒 子受到的洛伦兹力怎样？带电粒子将做什么运动？子受到的洛伦兹力怎样？带电粒子将做什么运动？ 2.若带电粒子以垂直于磁场方向射入匀强磁场，且仅受洛伦兹力作用，则带电粒子做什么若带电粒子以垂直于磁场方向射入匀强磁场，且仅受洛伦兹力作用，则带电粒子做什么 运动？运动？ 二二质谱仪质谱仪 1质谱仪是测量带电粒子的质谱仪是测量带电粒子的 和分析同位素的重要工具。和分析同位素的重要工具。 2质谱仪工作原理质谱仪工作原理 一个质量为一个质量为 m m，电荷量为，电荷量为 q q 的粒子，从容器下方的小孔的粒子，从容器下方
3、的小孔 S S1 1飘入电势差为飘入电势差为 U U1 1的加速电场，的加速电场， 然后经过然后经过 S S1 1沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为 B B 的匀强磁场中，最后打到照相底片的匀强磁场中，最后打到照相底片 D D 上。上。 （1 1）求粒子进入磁场时的速率。）求粒子进入磁场时的速率。 （2 2）求粒子在磁场中运动的轨道半径。）求粒子在磁场中运动的轨道半径。 课堂课堂练习（一）练习（一） 质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具， 它的构造原理如图所示，它的构造原理如图所示， 离子源
4、离子源S S产生的各种不同正离子束产生的各种不同正离子束( (速度可看作为零速度可看作为零) )，经加速电场加速后垂直进入有界匀，经加速电场加速后垂直进入有界匀强强 磁场，到达记录它的照相底片磁场，到达记录它的照相底片P P上，设离子在上，设离子在P P上的位置到入口处上的位置到入口处S S1 1的距离为的距离为x x，可以判断，可以判断 ( ( ) ) A A离子束是同位素，则离子束是同位素，则x x越大，离越大，离子质量越大子质量越大 B B若离子束是同位素，则若离子束是同位素，则x x越大，离子质量越小越大，离子质量越小 C C只要只要x x相同，则离子质量一定相同相同，则离子质量一定相
5、同 D D只要只要x x相同，则离子的荷质比一定相同相同，则离子的荷质比一定相同 回旋加速器回旋加速器 1.1.构造：如图所示，构造：如图所示，D D1 1,D,D2 2是半圆形金属盒是半圆形金属盒 D D 形盒的缝隙形盒的缝隙处接处接 电源。电源。D D 形盒处于匀强磁场中。形盒处于匀强磁场中。高考资源网（） 您身边的高考专家 版权所有高考资源网- 2 -2.2.原理：交流电的周期和粒子加速做圆周运动的周期原理：交流电的周期和粒子加速做圆周运动的周期 ，粒子在做圆周运动的过程，粒子在做圆周运动的过程 中一次次的经过中一次次的经过 D D 形盒缝隙，两盒间的电势差一次次的反向，粒子就会一次次的
6、加速。由形盒缝隙，两盒间的电势差一次次的反向，粒子就会一次次的加速。由 qvB=qvB= 得得 E Ekmkm= = ，可见粒子获得的最大动能由，可见粒子获得的最大动能由 和和 决定，与加速电压决定，与加速电压 关（关（“有有”或或“无无” ）课堂练习（二）课堂练习（二） 1.19301.1930 年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个速器，其原理如图所示，这台加速器由两个 D D 形形 盒盒 D1,D2D1,D2 构成，其间留有空隙。下列说法正确的是（构成，其间留有空隙。下列说法正确的是（ ） A.A. 粒子由加速器的中心附近进
7、入加速器粒子由加速器的中心附近进入加速器 B.B. 粒子由加速器的边缘进入加速器粒子由加速器的边缘进入加速器 C.C. 离子从磁场中获得能量离子从磁场中获得能量 D.D. 离子从电场中获得能量离子从电场中获得能量 2.2. 用回旋加速器来加速质子，为了使质子获得的动能增加为原来的用回旋加速器来加速质子，为了使质子获得的动能增加为原来的 4 4 倍，原则上可采用下倍，原则上可采用下 列哪几种方法（列哪几种方法（ ） A.A.将其磁感应强度增加为原来的将其磁感应强度增加为原来的 2 2 倍倍 B.B.将其磁感应强度增加为原来的将其磁感应强度增加为原来的 4 4 倍倍 C.C.将将 D D 形形盒的
8、半径增大为原来的盒的半径增大为原来的 2 2 倍倍 D.D.将将 D D 形盒的半径增大形盒的半径增大为原来的为原来的 2 2 倍倍 巩固训练巩固训练 3.3.如图所示，有如图所示，有 A,B,C,DA,B,C,D 四个离子，它们带同种电荷且电量相等，四个离子，它们带同种电荷且电量相等， 它们的速率关系为它们的速率关系为 v va avvb b=v=vc cvvd d, ,质量关系为质量关系为 m ma a=m=mb bmmc c=m=md d, ,进入速进入速 度选择器后，有两种粒子从速度选择器射出，由此可以判定（度选择器后，有两种粒子从速度选择器射出，由此可以判定（ ） A.A. 射向射向 P P1 1的是的是 a a 粒子粒子 B.B. 射向射向 P P2 2的是的是 b b 粒子粒子 C.C. 射向射向 A A1 1的是的是 c c 粒子粒子 D.D. 射向射向 A A2 2的是的是 d d 粒子粒子收获总结；收获总结；高考资源网（） 您身边的高考专家 版权所有高考资源网- 3 -
