1.4 质谱仪与回旋加速器（学案）-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中物理 选择性必修第二册（人教版2019）

=\sqrt{3}R，根据洛伦兹力提供向心力有qB=m，可得v=子在匀强磁场中做匀速圆周运动有eaB=m，，解得B= m2，所以器=′=3，B正确。m”，c正确。 2.选D画出运动轨迹，过a点的粒子转过90^°，过b点的粒子[针对训练] 1.选AB设带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周O{ 转过60°，由周期公式T=o”及t=2T可知t_1﹔t_2=厂运动的半径为R，如图所示，由题意知，∠OO′A 3﹔2，D正确。=30^°，由图可知，粒子运动的半径R=O’A= 新知学习(三)………………………………………\sqrt{3}r，A正确；根据洛伦兹力提供向心力有qvB [例1]解析：(1)粒子在磁场中的运动轨迹如图所示。=mR，解得v=Y3，B正确；粒子在磁场 中的运动方向偏转了60^°，所以粒子在磁场中的运动时间为t 粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提 =÷T=6×mm=πmc，D错误。 供，则有2.解析：(1)质子在磁场中运动，由洛伦兹力提供向心力，有 qvB=m÷，解得r=m”qvB=m-，解得r=m 由几何关系可得粒子1射出点A与O点的距离x_ω=代入数据得r=1m。 （2)设圆弧对应的圆心角为θ，则由几何关系可得 粒子2射出点B与O点的距离x_O_B=2r_2cos30°sinθ=÷，H=r(1-cosθ) 又r_1=aBr_2=vB-解得θ=60^°，H=0.5m。 4mv_0（3)质子在磁场中转动的角度θ=60^°，则运动的时间为t= 故d=xm+x_m-qB° （2)粒子1，2做圆周运动的周期T_1=T_2=B 又T=2πm 设粒子1在磁场中转过的圆心角为0_1，则运动的时间t_1=得≈6.54×10-∘s。 答案：(1)1m（2)0.5m（3)6.54×10-6s 设粒子2在磁场中转过的圆心角为θ_1，则运动的时间t_2=浸润学科素养和核心价值 22T， 由图知。θ_1=sπ，0_x=3^π⋮1.选BC根据半径和周期公式r=m和T=”，B，C正确。 2.选A粒子运动轨迹如图所示，根据几何关系， 所以Δt=t_1-t_2=3B r=Rtan60^°，根据qv，B=”，解得B 答案：(1)aB（2)πm_/3mt_0。 [例2]选BC粒子射入磁场后做匀速圆周运动，洛伦兹力{二、 提供向心力，有qv_0B=mR，得R=mR，可知粒子的入射1.选A电子在月球磁场中做匀速圆周运动的半径r=B，因 速度v_0越大，R越大，当粒子的运动轨迹和边界QQ^′相切mq、v相同，则半径r与磁感应强度B成反比，由题图看出， 时，粒子刚好不从QQ^′射出，此时其入射速度v_0最大。若粒A中电子运动半径最小，则该位置磁感应强度B最大，即磁 子带正电，其运动轨迹如图(a)所示(此时圆心为О点)，由场最强，A正确。 几何关系得R_1sin45^∘+d=R_1，将R_1=mB代入得v_0=|2.解析：圆周运动的半径r=”R=m^m^，运动的周期T= (2+vzBga，B项正确。若粒子带负电，其运动轨迹如图螺距d=v_2T=2B （b)所示(此时圆心为O′点)，由几何关系得R_2+R_2cos45∘=，―答案，U”θ2xmvcosθqB d。将R_a=mB代入得v_a=2-v2)Bqd，c项正确。 第4节质谱仪与回旋加速器 落实必备知识 45°；[预读教材] →4-一d—、 ⋮2.qU“B 图(x? [例3]选Cⅲ为使电子的运动被限制在图中实；2.(1)交流（2)相等（3)不变 k-围成的区域内，电子进入匀强磁场中做匀 {o，“^⋮[情境创设] 速圆周运动的半径最大时轨迹如图所示，设其 1.(1)×（2)×（3)√ 轨迹半径为r，磁场的磁感应强度最小为B，由 2.提示：带电粒子在电场中加速，在磁场中做匀速圆周运动。 几何关系有\sqrt{r}^2+a^x+r=3a，解得r=÷a，电 ；3.(1)√（2)√（3)× 强化关键能力新知学习(三)………… 新知学习(一) [典例]解析：(1)在a中，粒子被加速电场U_1加速， ；[例1]解析：(1)由题知，平行板间的电场强 度E方向向下，带负电荷的电子受到的静电下 由动能定理有eU_1=﹖^mv^，可得：v=m 力F_n=eE，方向向上。若没有磁场，电子束 将向上偏转，为了使电子能够穿过小孔S，一 所加的磁场施于电子点的落价兹力必须是向下的，如图所 （2)在_b中，粒子受到的静电力和洛伦兹力大小相等， 示，根据左手定则分析得出，磁场的方向垂直于纸面向里。 即^2=evB_1，故U_2=B_1d“_1。 （2)能够通过小孔的电子，其速率满足evB=eE， （3)在c中，粒子受洛伦兹力作用而做圆周运动，解得v=音，又因为E=÷，所以v=品=1×10^5m/s。 半径R=m^e。代入v值解得：R=B