山东省乐陵市第一中学2015高中物理 带电粒子在匀强磁场中的运动复习学案2 新人教版选修1-1.doc

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1、山东省乐陵市第一中学2015高中物理 带电粒子在匀强磁场中的运动复习学案2 新人教版选修1-1学习目标：了解质谱仪的构造和工作原理了解回旋加速器的工作原理学习重点：质谱仪的构造和工作原理回旋加速器的工作原理学习难点：回旋加速器的工作原理自主学习：质谱仪是一种十分精密的仪器，是测量带电粒子的和分析的重要工具。回旋加速器：(1)使带电粒子加速的方法有：经过多次直线加速；利用电场和磁场的作用，回旋速。(2) 回旋加速器是利用电场对电荷的加速作用和磁场对运动电荷的偏转作用，在的范围内来获得的装置。(3)为了保证每次带电粒子经过狭缝时均被加速，使之能量不断提高，要在狭缝处加一个电压，产生交变电场的频率跟

2、粒子运动的频率。带电粒子获得的最大能量与D形盒有关。自主检测：xx1x2a0b0BAUv0S.图是质谱仪工作原理的示意图。带电粒子a、b经电压U加速（在A点初速度为零）后，进入磁感应强度为B的匀强磁场做匀速圆周运动，最后分别打在感光板S上的x1、x2处。图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径，则 （ ） Aa的质量一定大于b的质量Ba的电荷量一定大于b的电荷量Ca运动的时间大于b运动的时间Da的比荷（q a /ma）大于b的比荷（qb /mb） 2013级高二物理选修3-1 时间2014-11 班级： 姓名： 小组：装订线合作探究案主备人：张翠霞 审核人：合作探究一：质谱仪例题、一

3、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U1的加速电场，然后经过S1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。（1）求粒子进入磁场时的速率。（2）求粒子在磁场中运动的轨道半径。合作探究二：回旋加速器例题.如图所示，回旋加速器D形盒的最大半径为R，匀强磁场垂直穿过D形盒面，两D形盒的间距为d。一质量为m,带电量为q的粒子每次经过间隙时都被加速，加速电压大小为U。粒子从静止开始多次加速，当速度达到v时粒子从D形盒的边缘引出。求：磁感应强度B的大小带电粒子在磁场中运动的圈数粒子在磁场和电场中运动的总时间S +P1P2A2 A1. . . . .

4、. . . . . . . . . . . . . .B1B2当堂检测.如图所示，有A,B,C,D四个离子，它们带同种电荷且电量相等，它们的速率关系为vavb=vcvd,质量关系为ma=mbmc=md,进入速度选择器后，有两种粒子从速度选择器射出，由此可以判定（ ）射向P1的是a粒子射向P2的是b粒子射向A1的是c粒子射向A2的是d粒子.在回旋加速器中，带电粒子在D形盒内经过半个周期所需时间t与下列哪些物理量无关（ ）带电粒子的质量和电量带电粒子的速度加速器的磁感应强度带电粒子运动的轨道半径B.回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示.如果用同一回旋加速器分别加速氚核（）和粒子（），比较它

5、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关于回旋加速器加速带电粒子所获得的能量，下列说法正确的是 （ ）A与加速器的半径有关，半径越大，能量越大B与加速器的磁场有关，磁场越强，能量越大C与加速器的电场有关，电场越强，能量越大D与带电粒子的质量和电荷量均有关，质量和电荷量越大，能量越大用回旋加速器来加速质子，为了使质子获得的动能增加为原来的4倍，原则上可采用下列哪几种方法（ ）A.将其磁感应强度增加为原来的2倍B.将其磁感应强度增加为原来的4倍C.将D形盒的半径增大为原来的2倍D.将D形盒的半径增大为原来的2倍收获总结：3