2018-2019学年人教版选修3-1 第3章 6 带电粒子在匀强磁场中的运动 学案
2018-2019学年人教版选修3-1   第3章 6 带电粒子在匀强磁场中的运动  学案第2页

  二、质谱仪

  1.原理:如图3­6­1所示.

  

  图3­6­1

  2.加速

  带电粒子进入质谱仪的加速电场,由动能定理得:

  Uq=mv2. ①

  3.偏转

  带电粒子进入质谱仪的偏转磁场做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力:qvB=. ②

  4.由①②两式可以求出粒子的半径r、质量m、比荷等.其中由r=可知电荷量相同时,半径将随质量变化.

  5.质谱仪的应用

  可以测定带电粒子的质量和分析同位素.

  三、回旋加速器

  1.工作原理

  如图3­6­2所示,D1和D2是两个中空的半圆金属盒,它们之间有一定的电势差U,A处的粒子源产生的带电粒子在两盒之间被电场加速.D1、D2处于与盒面垂直的匀强磁场B中,粒子将在磁场中做匀速圆周运动,经半个圆周(半个周期)后,再次到达两盒间的缝隙,控制两盒间电势差,使其恰好改变正负,于是粒子在盒缝间再次被加速,如果粒子每次通过盒间缝隙均能被加速,粒子速度就能够增加到很大.