高三物理一轮复习第八章磁场(第3课时)带电粒子在复合场中的运动学案.pdf

精品教案可编辑第八章：磁场第 3 课时：带电粒子在复合场中的运动考点复习：备注：考点一：质谱仪和速度选择器一、知识梳理1 质谱仪(1)构造：如图4 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，qU12mv2.粒子在磁场中做匀速圆周运动，有qvBmv2r.由以上两式可得r1B2mUq，mqr2B22U，qm2UB2r2.二、例题1、如图是质谱仪的工作原理示意图带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E.平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2.平板S下方有磁感应强度为B0的匀 强磁场下列表述正确的是()A质谱仪是分析同位素的重要工具B速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外精品教案可编辑C能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/BD粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小2、如图，一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场(磁感应强度为B)和匀强电场(电场强度为E)组成的速度选择器，然后粒子通过平板S上的狭缝P进入另一匀强磁场(磁感应强度为B)，最终打在A1A2上，下列表述正确的是()A粒子带负电B所有打在A1A2上的粒子，在磁感应强度为B的磁场中的运动时间都相同C能通过狭缝P的带电粒子的速率等于EBD粒子打 在A1A2的位置越靠近P，粒子的比荷qm越大考 点二：回旋加速器一、考点梳理(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qvBmv2r，得Ekmq2B2r22m，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，与加速电压无关二、例题1、回旋加速器是用来加速带电粒子，使它获得很大动能的仪器，其核心部分是两个D 形金属扁盒，两盒分别和一高频交流电源两极相接，以便在盒间的窄缝中形成匀强精品教案可编辑电场，使粒子每次穿过狭缝都得到加速，两盒放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，粒子源置于盒的圆心附近，若粒子源射出的粒子带电荷量为q，质量为m，粒子最大回旋半径为Rm，其运动轨迹如图所示问：(1)D 形盒内有无电场？粒子在盒内做何种运动？(2)所加交流电压频率应是多大，粒子运动的角速度为多大？(3)粒子离开加速器时速度为多大？最大动能为多少？(4)设两 D 形盒间电场的电势差为U，盒间距离为d，其间电场均匀，求把静止粒子加速到上述能量所需时间