1、序号:学习札记第三章 磁场第6节 带电粒子在匀强磁场中的运动(第2课时)制作: 审核: 时间:学习目标1.巩固电荷在磁场做中圆周运动的典型问题。2.了解质谱仪和回旋加速器的工作原理。温故知新1.带电粒子在匀强磁场圆周运动的分析方法如何?2.如图所示,一束电子(电量为e)以速度v垂直射入磁感强度为B,宽度为d的匀强磁场中,穿透磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角是30,则电子的质量是 ,穿透磁场的时间是 。新课学习一、质谱仪1、质谱仪是 和 的重要工具。2、基本原理:将 的带电粒子经同一电场加速再垂直进入 ,由于 ,引起 不同而分开,进而分析某元素中 的种类。例题:一个质量为m、电荷量为q的粒
2、子,从容器下方的小孔S1飘入电势差为的加速电场,其初速度几乎为0,然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为的匀强磁场中,最后打到照相底片上求:()求粒子进入磁场时的速率()求粒子在磁场中运动的轨道半径二、回旋加速器1直线加速器原理:利用加速电场对带电粒子做正功,带电粒子获得的动能为 。由动能定理得带电粒子经几级的电场加速后增加的动能为Ek= 思考:若需要得到很大的动能的粒子,利用直线加速器是否方便?为什么?那应该怎么办? 2、回旋加速器(1)构造:两D形盒中 ,盒间缝隙有 。 (2)工作原理a.回旋加速器是利用电场对电荷的 作用和磁场对运动电荷的 作用,在有限的范围内来获得的装置。b.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,产生交变电场的周期跟粒子运动的周期 。c.带电粒子的最终能量: 当带电粒子的速度最大时,其在磁场中的转动半径也最大。若D形盒的半径为R时,带电粒子的出射速度变为 ,带电粒子的最终动能为 所以,要提高加速粒子的最终能量,就应该尽可能的加大 。但由于侠义相对论的限制,回旋加速器只能把粒子加速到一定的能量。课堂总结