质谱仪与回旋加速器课件.ppt
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- 关 键 词:
- 质谱仪 回旋加速器 课件
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1、第五节 洛伦兹力的应用 返回 课标定位课标定位 学习目标:1.知道洛伦兹力只改变带电粒子速度方向,不改变其速度大小 2知道质谱仪和回旋加速器的构造和原理 重点难点:质谱仪和回旋加速器的原理和应用 返回返回 返回 一、质谱仪和回旋加速器 1质谱仪(1)原理图:如图352 图352 返回返回 粒子出电场时,速度 v 2qUm 在匀强磁场中轨道半径 rmvqBmqB 2qUm 2mUqB2 所以粒子质量 mqB2r22U.若粒子电荷量 q 也未知,通过质谱仪可以求出该粒子的比荷(电荷量与质量之比)qm2UB2r2.返回返回 返回 核心要点突破 一、质谱仪工作原理的理解 质谱仪是利用电场和磁场控制电荷
2、运动的精密仪器,它是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具其结构如图 352甲所示,容器A中含有电荷量相同而质量有微小差别的带电粒子经过 S1和S2之间的电场加速,它们进入磁场将沿着不同的半径做圆周运动,打到照相底片的不同地方,在底片上形成若干谱线状的细条,叫做质谱线每一条谱线对应于一定的质量从谱线的位置可以知道圆周的半径,如果再已知带电粒子的电荷量,就可以算出它的质量,这种仪器叫做质谱仪 返回返回 返回返回 返回返回 返回返回 返回返回 返回返回 返回返回 返回返回 返回返回 返回返回 返回返回 返回返回 返回返回 返回返回 即时应用(即时突破,小试牛刀)2.回旋加速器是加速带电粒子的装置
3、,其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图357所示,要增大带电粒子射出时的动能,则下列说法中正确的是()图357 返回 A增大匀强电场间的加速电压 B增大磁场的磁感应强度 C减小狭缝间的距离 D增大D形金属盒的半径 解析:选 BD.当粒子速度最大时,其运动半径也最大,由 qvBmv2R,得 vqBRm,所以 Ekmq2B2R22m,要增大 Ek,则应增大磁场的磁感应强度 B 以及 D 形金属盒的半径 R,B、D 正确 返回返回 即时应用即时应用(即时突破,小试牛刀)
4、3(2011年杭州高二检测)一个带电粒子以初速度v0垂直于电场方向向右射入匀强电场区域,穿出电场后接着又进入匀强磁场区域设电场和磁场区域有明确的分界线,且分界线与电场强度方向平行,如图358中的虚线表示在图所示的几种情况中,可能出现的是()图358 返回 解析:解析:选AD。A、C选项中粒子在电场中向下偏转,所以粒子带正电,再进入磁场后,A图中粒子应逆时针转,正确C图中粒子应顺时针转,错误同理可以判断 B错,D对 返回 变式训练1 如图3512为质谱仪的示意图速度选择部分的匀强电场场强E1.2105 V/m,匀强磁场的磁感应强度为 B10.6 T偏转分离器的磁感应强度为 B20.8 T求:(1
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