链接高考9　带电粒子在组合场中的运动

　　考点一　质谱仪与回旋加速器

　　[考点解读]

　　1．质谱仪

　　(1)构造：如图所示，由粒子源、加速电场、偏转磁场和照相底片等构成．

　　(2)原理：粒子由静止被加速电场加速，qU＝mv2.

　　粒子在磁场中做匀速圆周运动，有qvB＝m.

　　由以上两式可得r＝ ，m＝，＝.

　　2．回旋加速器

　　(1)构造：如图所示，D1、D2是半圆形金属盒，D形盒的缝隙处接交流电源，D形盒处于匀强磁场中．

　　(2)原理：交流电的周期和粒子做圆周运动的周期相等，粒子经电场加速，经磁场回旋，由qvB＝，得Ekm＝，可见粒子获得的最大动能由磁感应强度B和D形盒半径r决定，与加速电压无关．

　　(3)回旋加速器在电场中加速的次数n

　　带电离子在回旋加速器中，被加速的次数为n，由动能定理，可得nUq＝·mv　①

　　将①代入②式，得n＝·　②

　　可见要想求出离子在回旋加速器中被加速的次数，首先要算出离子的最大动能．

　　(4)带电离子在回旋加速器中运动的时间t

带电离子在回旋加速器中，运动的时间分两部分，在磁场中运动的时间t磁＝n·