洛伦兹力的科技应用讲课.ppt

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1、专题复习：洛伦兹力的科技应用【问题反馈卷第3题】长为L的水平极板间，有垂直纸面向内的匀强磁场，如图所示，磁场强度为B，板间距离也为L，板不带电，现有质量为m，电量为q的带正电粒子（不计重力），从左边极板间中点处垂直磁场以速度v平行极板射入磁场，请问：欲使粒子不打在板上，则粒子入射速度v应满足什么条件vLLB+qm新问题生成一、速度选择器问题3：如果电场和磁场方向同时反向，此装置是否可以作速度选择器用？用于筛选的粒子多大速度？问题探究问题1:如果粒子是负电荷，此装置是否还能作为速度选择器使用？问题2：如果带电粒子从右边入射，此装置是否能作为

2、速度选择器用？（2012·海南物理）如图，在两水平极板间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向里。一带电粒子以某一速度沿水平直线通过两极板。若不计重力，下列四个物理量中哪一个改变时，粒子运动轨迹不会改变？（）A．粒子速度的大小B．粒子所带电荷量C．电场强度D．磁感应强度B【当堂问题反馈】【问题反馈卷第2题】MN表示真空室中垂直于纸面的平板，它的一侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B。一带电粒子从平板上狭缝O处以垂直于平板的初速v射入磁场区域，最后到达平板上的P点。已知粒子质量m，电量q，不计重力

3、。求：OP的距离L。LMNOPBv新问题生成二、质谱仪加速电场（U）速度选择器偏转磁场照相底片1.构造原理图*质谱仪最初是由汤姆生的学生阿斯顿设计的，他用质谱仪发现了氖20和氖22，证实了同位素的存在。*质谱仪最重要的应用是分离同位素并测定它们的原子质量。测定原子质量的精度超过化学测量方法。2.质谱仪的发展应用利用离子源分析成像直接检测苹果表面的农药残留二、质谱仪（2012·天津）如图，质量为m、电荷量为q的铀235离子，从容器下方的小孔S1不断飘入加速电场，其初速度视为零，然后经过小孔S2垂直于磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，做

4、半径为R的匀速圆周运动。离子进行半个圆周后离开磁场并被收集，离开磁场时离子束的等效电流为I。（1）求加速电场的电压U（2）求出时间t内收集到的铀离子的质量MS2S1S1S2UBR.【当堂问题反馈】+U+带电粒子质量m，电荷+q，初速为零。被加速到B板时获得的动能多大？粒子加速器AB（一）普通加速器U~1234靶（二）多级直线加速器A三.回旋加速器1932年美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器,巧妙的应用带电粒子在磁场中的运动特点解决了这一问题。问题探究问题4:如何实现粒子每转半圈都正好能被电场加速？问题1：电场和磁场的作用分别是什么？问题2

5、：每经过电场被加速一次，带电粒子的速度是否变化？半径是否变化?问题3：粒子的运动周期是否变化？：关于回旋加速器中电场和磁场的作用的叙述，正确的是()A、电场和磁场都对带电粒子起加速作用B、电场和磁场是交替地对带电粒子做功的C、只有电场能对带电粒子起加速作用D、磁场的作用是使带电粒子在D形盒中做匀速圆周运动CD【当堂问题反馈】回旋加速器D形盒中央为质子流D形盒间的交变电压为U，静止质子经电场加速后，进入D形盒，其最大轨道半径R，磁场的磁感应强度B，质子的质量m。请问：质子经回旋加速器最后得到的动能有多大？【当堂问题反馈】回旋加速器D形盒中央

6、为质子流，A处质子由静止起被电场加速，质子圆周运动的最大轨道半径为R，磁场的磁感应强度B，质子的电量e，质量m。请问：质子最后得到的动能有多大？【当堂问题拓展】谈谈这节课的收获