1.4质谱仪与回旋加速器ppt课件（含视频）-（2019） 新人教版高中物理高二上学期选择性必修二.rar

1.4质谱仪与回旋加速器一、质谱仪 【例】一个质量为m、电荷量为q的粒子，从容器下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场，其初速度几乎为零，然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片D上。试推导距离S3距离x与粒子质量m的关系。在图 1.4-2 所示的多级加速器中，各加速区的两板之间用独立电源供电，所以粒子从 P2 飞向 P3、从 P4 飞向P5时不会减速。由于粒子在加速过程中的径迹为直线，要得到较高动能的粒子，其加速装置要很长。 加速原理：利用加速电场对带电粒子做正功使带电粒子的动能增加，qU = Ek。二、回旋加速器工作原理正电A0v0A/2v1A1A/1A2v2粒子就会不断的加速a、粒子源发出粒子b、在磁场中做半个周期的匀速圆周运动c、在电场中加速思考与讨论：怎么控制电场的变化呢？二、回旋加速器二、回旋加速器思考：（1）交变电场的频率取决于哪些物理量？（2）粒子获得的最大动能取决于哪些物理量？（3）粒子获得最大动能与加速电压的大小有关吗?R m q B无关m q B特点：1. 在磁场中做圆周运动,周期不变2. 每一个周期加速两次3. 电场变化周期与在磁场中运动的周期相同4. 最大半径与最大速度相对应5. 电场加速过程中,时间极短,可忽略6. 电场一个周期中方向变化两次二、回旋加速器（做一做）如果用同一回旋加速器分别加速氚核和粒子比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小，有（ ）A.加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能也较大B.加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能较小C.加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能也较小D.加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能较大 B三、速度选择器【例】如图所示，电场E的方向竖直向下，磁场B和B的方向分别垂直纸面向内和向外，在两板左端有甲、乙、丙、丁四个正离子垂直于B、E所决定的平面入射，已知离子所带的电量相等，且有m甲m乙m丙m丁，运动速度关系是v甲v乙v丙v丁由图可知（ ）A.P1处是甲离子 B.P2处是乙离子C.P3处是乙离子 D.P4处是丙离子ACD（做一做）（1）图中哪个极板是发电机的正极？（2）发电机的电动势多大？设两板间距为d，磁感应强度为B，等离子体喷入的速度为v。（3）设喷入两极间的离子流每立方米有n个负电荷。每个电荷的电量为q，离子流的截面积为S，则此发电机的最大功率多大？四、磁流体发电机如图是一种测量血管中血流速度的仪器的示意图,在动脉两侧分别安装电极并加磁场,电极的连线与磁场垂直.设血管的直径为2mm,磁场的磁感应强度为0.08T,测得两极间的电压为0.10mV,则血流速度为多少?五、电磁流量计VB0.625m/s六、霍尔效应IBdh若已知电压u、B、I、h、d、e，定向运动的速率多大？单位体积内的自由电子个数为多大？上板带何种电？若是负电荷定向运动呢？