洛伦兹力的应用(加速器、速度选择器、质谱仪).ppt

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1、6.3洛伦兹力的应用宁化一中杨文红选修3-1一、复合场1.复合场是指电场、磁场和重力场并存，或其中两场并存，或分区域存在。2.带电粒子在复合场中的运动分类：（1）静止或匀速直线运动（2）匀速圆周运动（3）较复杂的曲线运动二、回旋加速器直线加速器的缺点：体积通常较大，占地面积大。二、回旋加速器1932年美国科学家劳伦斯发明了回旋加器，巧妙地应用带电粒子在磁场中运动特点解决了这一问题。为此，劳伦斯于1939年获得了诺贝尔物理学奖。二、回旋加速器+-+-~二、回旋加速器3、粒子做匀速圆周运动的最大半径为D形盒的半径1、条件：4、粒子的最大速度2、带电粒子每经电场加速一次，增加动

2、能5、粒子的最大动能二、回旋加速器二、回旋加速器例.若用同一回旋加速器分别加速氚核和α粒子(氦核)，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，可知()A．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B．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A三、速度选择器若不计重力速度选择器只选择速度，与电荷的正负、带电量、质量无关。三、速度选择器例.在两平行金属板间有正交的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子垂直于电场和磁场方向射入场中，射

3、出时粒子的动能减少了，为了使粒子射出时动能增加，在不计重力的情况下，可采取的办法是（）A.增大粒子射入时的速度B.减小磁场的磁感应强度C.增大电场的电场强度D.改变粒子的带电性质BC四、质谱仪2.质谱仪是测量带电粒子荷质比和分析同位素的重要工具（最初由汤姆生发现的）。1.装置：A：电离室:S1—S2：加速电场S2—S3：速度选择器B：匀强磁场D：照相底片四、质谱仪3、基本原理现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定。质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速

4、，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍。此离子和质子的质量比约为（）A、11B、12C、121D、144D四、质谱仪课程内容已结束洛伦兹力的应用