《六、带电粒子在磁场中的运动质谱仪》由会员分享，可在线阅读，更多相关《六、带电粒子在磁场中的运动质谱仪（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、六、带电粒子在磁场中的运动质谱仪【要点导学】1、本节学习带电粒子垂直进入匀强磁场时的运动规律，应学会推导带电粒子在匀强 磁场中做匀速圆周运动的半径公式、周期公式，并会用它们解答有关问题，知道质谱仪 的工作原理和应用。2、带电粒子以垂直于磁场的速度进入磁场时，根据左定则粒子所受的洛伦兹力既垂直于方向、又垂直于 方向，即洛伦兹力垂直于速度方向、磁感应强度方向所构成的平面，没有任何力驱使粒子离开洛伦兹力和速度构成的平面.又因为洛伦兹力 对带电粒子不做功，根据动能定理，粒子的动能不变，即速度大小不变，洛伦兹力仅在不断改变粒子的速度 ，粒子做半径公式为 ,周期为的匀速圆周运动。3、 粒子的 之比叫做比荷
2、，比荷是带电粒子的一种基本属性，质谱 仪是测定带电粒子比荷的重要仪器，利用质谱仪可以精确测定某种元素的原子量，区分同位素.【范例精析】例1、有一圆形边界的匀强磁场区域,一束质子流以不同的速率,沿半径方向射入磁场，质子在磁场中【A.路程长的运动时间长B】.速率小的运动时间短C.偏转角度大的运动时间长D .运动的时间有可能无限长由圆周上的同一点,解析：质子在圆形磁场中走过一段圆弧后离开圆形磁场区图 15-6-1域，如图 15-6-1所示，由几何关系可知ABO O四点共圆，tan二=R/r=BqR/mv，质子在磁场中运动的时间为t=2二T/2 n =二T/n ,由于周期不变，所以在磁场中的运动时间与
3、二成正比.当质子 的速度较小时，对应的 v较大，即运动时间较长；粒子偏转角度大时对应的运动时间也 长，由于质子最终将离开圆形磁场，所以在磁场中运动的时间不可能无限长，本题的正 确选项是BC拓展：粒子在圆形磁场中的运动时间到底由什么因素决定？应养成配图分析的习 惯、推导粒子在磁场中运动时间的决定因素，在这个基础上再对各个选项作出判断。例2、:-粒子（；H e ）和氘核（2H ）垂直于磁感线方向进入同一匀强磁场中, 它们作匀速圆周运动的半径相同，其原因可能是它们【】A.进入磁场的初速度相同B.进入磁场的初动能相同C.入磁场的初动量相同D.进入磁场前均由静止起经同一电场加速解析： 根据Bqv二m得半
4、径公式为 r二巴二上二2代，如果v相同，rBq Bq Bq则r = m/q ,:粒子和氘核的荷质比是相同的， 所以r相同，答案A是正确的；如果初 动能相同，贝U r - . m / q，由于粒子和氘核的q2/m不相同，所以r不相同，答案B 是错误的；如果初动量相同，则r二q，由于:粒子和氘核的电量不相同， 所以r不相同，答案C是错误的；当进入磁场前均由静止起经同一电场加速时,r二笑Bq1 2mU mB q 1q显然r相同.本题的正确选项是AD.拓展：本题涉及的知识有动能、动量、粒子的比荷、带电粒子在电场中的加速等，涉及的运算技能主要是比值法运算，公式的变形等，学习过程中应注重逻辑推理能力的培养。例3、如图15-6-2所示，在y= 65X 1.66-27X 10 kg。八、1.B&带电粒子在磁场中的运动质谱仪2. BD 3 . D 4 . C 5. 1: 2 2 : 16. (1) 2U/Br (2)2 n m/Bq 7 .略2mv 2mv,9. 33m,0.34mqB qB
