20xx優(yōu)化課堂課件：物理粵教版選修3-1-第三章-第六節(jié)--洛倫茲力與現代技術(存儲版)
【正文】 動，運動方向如圖所示， 不計粒子重力，磁場范圍足夠大． (1)請在圖上大致畫出粒子做勻速圓周運動的軌跡． (2)粒子做勻速圓周運動的半徑和周期為多大？ 圖 3－ 6－ 2 圖 3－ 6－ 3 解： (1)由左手定則可知，正粒子在勻強磁場中應向 P 點上 方偏，軌跡如圖 3－ 6－ 3. (2)由 r＝ mv qB 得 r＝ m 2πm qB 由 T＝ 得 T＝ s. C． A 帶負電， B 帶正電， qA＝ 【 觸類旁通 】 1．兩個質量相等的帶電粒子在同一勻速磁場中運動，磁場 方向垂直紙面向外，如圖 3－ 6－ 4 所示，若半徑 RA∶ RB＝ 1∶ 2， 速度 vA＝ vB，則 ( ) A． A 帶正電， B 帶負電， qA＝ qB 2 B． A 帶正電， B 帶負電， qA＝ 2qB qB 2 D． A 帶負電， B 帶正電， qA＝ 2qB 圖 3－ 6－ 4 帶負電；由 R＝ 解析： 粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動時，洛倫茲力提 供向心力，一定指向圓心，由左手定則可判斷， A 帶正電， B mv qB ， mA＝ mB， vA＝ vB，可得 qA∶ qB＝ RB∶ RA＝ 2∶ 1，即 qA＝ 2qB， B 正確． 答案： B 知識點 2 質譜儀 1．用途：質譜儀是利用磁場和電場的組合來達到把電荷量 相等但質量不同的粒子分離開來的一種儀器，是研究同位素的 重要工具，也是測定離子比荷的儀器． 2．構造：如圖 3－ 6－ 5， A： _______、 S1 S2 S3： ______、 C： __________、 B： ______、 D： _________、 F： ___________. 圖 3－ 6－ 5 離子源 狹縫 加速電場 磁場 感光底片 速度選擇器 D 上的位置到入口處的距離為 L，則 qU＝ mv2－ 0， qvB＝ m ， 1．質譜儀的原理 如圖 3－ 6－ 5，離子源 A 產生質量為 m、電荷量為 q 的正 離子 (所受重力不計 )．離子出來時速度很小 (可忽略不計 )，經過 電壓為 U 的電場加速后進入速度選擇器 F，速度相等的離子從 狹縫 S3 飛出，然后進入磁感應強度為 B 的勻強磁場中做勻速圓 周運動，經過半個周期到達記錄它的照相底片 D 上，測得它在 1 v2 2 r L＝ 2r，聯(lián)立求解得 m＝ qB 2L2 8U .因此，只要知道 q、 B、 L 與 U， 就可計算出帶電粒子的質量 m∝ L2，不同質量的同位素 從不同處可得到分離，故質譜儀又是分離同位素的重要儀器． 2．質譜儀的應用：通常用來分離同位素，可以精確測量同 位素的原子量． 有強度為 B0 的勻強磁場．下列表述正確的是 ( ) 圖 3－ 6－ 6 【 例 2】 (雙選 )圖 3－ 6－ 6 是質譜儀的工作原理示意圖．帶 電粒子被加速電場加速后，進入速度選擇器．速度選擇器內相 互正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為 B 和 S 上有 可讓粒子通過的狹縫 P 和記錄粒子位置的膠片 S 下方 A．質譜儀是分析同位素的重要工具 B．速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向里 C．能通過狹縫 P 的
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