第1章 第4节 质谱仪和回旋加速器（课件PPT）-【状元桥·优质课堂】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册（人教版2019）

安培力与洛伦兹力 第一章　 第4节　质谱仪与回旋加速器 返回目录 物理　选择性必修第二册 　 课前 · 教材预案 课堂 · 深度探究 课末 · 随堂演练 课后 · 限时作业 课前·教材预案 知识点一　质谱仪 r 可以 返回目录 物理　选择性必修第二册 　 qU 返回目录 物理　选择性必修第二册 　 qvB 同位素 返回目录 物理　选择性必修第二册 　 知识点二　回旋加速器 半个 正负 返回目录 物理　选择性必修第二册 　 周期 破坏 返回目录 物理　选择性必修第二册 　 √ √ × 返回目录 物理　选择性必修第二册 　 返回目录 物理　选择性必修第二册 　 返回目录 物理　选择性必修第二册 　 返回目录 物理　选择性必修第二册 　 课堂·深度探究 考点一　对质谱仪的理解 返回目录 物理　选择性必修第二册 　 返回目录 物理　选择性必修第二册 　 返回目录 物理　选择性必修第二册 　 返回目录 物理　选择性必修第二册 　 返回目录 物理　选择性必修第二册 　 返回目录 物理　选择性必修第二册 　 返回目录 物理　选择性必修第二册 　 考点二　对回旋加速器的理解 返回目录 物理　选择性必修第二册 　 返回目录 物理　选择性必修第二册 　 返回目录 物理　选择性必修第二册 　 返回目录 物理　选择性必修第二册 　 返回目录 物理　选择性必修第二册 　 返回目录 物理　选择性必修第二册 　 返回目录 物理　选择性必修第二册 　 课末·随堂演练 返回目录 物理　选择性必修第二册 　 返回目录 物理　选择性必修第二册 　 返回目录 物理　选择性必修第二册 　 返回目录 物理　选择性必修第二册 　 返回目录 物理　选择性必修第二册 　 返回目录 物理　选择性必修第二册 　 返回目录 物理　选择性必修第二册 　 返回目录 物理　选择性必修第二册 　 返回目录 物理　选择性必修第二册 　 返回目录 物理　选择性必修第二册 　 课后·限时作业 返回目录 物理　选择性必修第二册 　 制 作 者：状元桥 适用对象：高中学生 制作软件：Powerpoint2003、 Photoshop cs3 运行环境：WindowsXP以上操作系统 [学习目标] 1.知道质谱仪的构造和工作原理(物理观念).2.知道回旋加速器的构造和工作原理(物理观念).3.了解回旋加速器的工作基础和影响其最大动能的因素(科学思维)． 1．工作原理：如图所示，由r＝eq \f(mv,qB)可知，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，如果B、v相同，m不同，则___不同，这样就______把不同的粒子分开． 2．工作过程 (1)加速 带电粒子进入质谱仪的加速电场，由动能定理得______＝eq \f(1,2)mv2. (2)偏转 带电粒子进入质谱仪的偏转磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力得_________＝eq \f(mv2,r). 由上述两式可求出粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径r＝eq \f(1,B) eq \r(\f(2mU,q)).根据粒子打在底片上的位置测出圆周的半径r，进而可以算出粒子的比荷eq \f(q,m). 3．质谱仪的应用 可以测定带电粒子的质量和分析_________. 1．工作原理 如图所示，D1和D2是两个中空的半圆金属盒，它们之间有一定的电势差U，A处的粒子源产生的带电粒子，在两盒之间被电场加速．D1、D2处于与盒面垂直的匀强磁场B中，所以粒子将在磁场中做匀速圆周运动，经______圆周(半个周期)后，再次到达两盒间的缝隙，控制两盒间电势差，使其恰好改变______，于是粒子在盒缝间再次被加速，如果粒子每次通过盒间缝隙均能被加速，粒子速度就能够增加到很大． 2．周期 粒子每经过一次加速，其轨道半径就大一些，但粒子做圆周运动的______不变． 3．最大动能 由qvB＝eq \f(mv2,r)和Ek＝eq \f(1,2)mv2得Ek＝_________. 说明：按照狭义相对论，粒子的质量随着速度增加而增大，而质量的变化会导致其回转周期的变化，从而______电场变化周期的同步． eq \f(q2B2r2,2m) 1．判断下列说法的正误． (1)回旋加速器工作时，电场必须是周期性变化的．(　　) (2)回旋加速器中，磁场的作用是改变粒子速度的方向，便于多次加速．(　　) (3)粒子在回旋加速器中加速次数的多少是由磁场决定的. (　　) 2．(多选)如图所示是质谱仪的工作原理示意图．带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内存在相互正交的匀强磁场和匀强电场．匀强磁场的磁感应强度为B，匀强电场的电场强