图631
①磁场作用:带电粒子垂直磁场方向射入磁场时,只在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,其周期与半径和速率无关.
②交变电压的作用:在两D形盒狭缝间产生周期性变化的电场,使带电粒子每经过一次狭缝加速一次.
③交变电压的周期(或频率):与带电粒子在磁场中做圆周运动的周期(或频率)相同.
2.质谱仪
(1)功能:分析各化学元素的同位素并测量其质量、含量.
(2)工作原理(如图632所示)
图632
带电粒子在电场中加速:Uq=mv2①
带电粒子在磁场中偏转距离为:x=2r②
Bqv=③
由①②③得带电粒子的比荷:=.
由此可知,带电离子的比荷与偏转距离x的平方成反比,凡是比荷不相等的离子都被分开,并按比荷顺序的大小排列,故称之为质谱.
[基础自测]
1.思考判断
(1)带电粒子进入磁场一定做匀速圆周运动.(×)
[提示] 带电粒子平行磁场进入时,做匀速直线运动.
(2)匀强磁场中,同一带电粒子垂直磁场方向的速度越大,圆周运动半径越大.(√)