第一章 第3节 洛伦兹力的应用-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册同步全程学习全书word（鲁科版）

学科网书城国 品牌书店·知名教捕·正版资源 量b.zxxk.com● 您身边的互联网+教辅专家 第3节洛伦滋力的应用 学习目标 成长记录 1.了解显像管的基本构造和工作原理。 知识点一 2.理解质谱仪的工作原理。 知识点二&要点一 3.理解回旋加速器的原理。 知识点三&要点二 基础探究 利成规态，拿摄指如 @知识梳理 知识点一显像管 1.构造：如图所示，由电子枪、偏转线圈和荧光屏组成。 荧光屏 1B￥￥￥ 电子束 2.原理 (1)电子枪发射高速电子。 (2)电子束在磁场中偏转。 (3)荧光屏被电子束撞击发光。 3.扫描：在偏转区的水平方向和竖直方向都有偏转磁场，其方向、强弱 都在不断变化，使得电子束打在荧光屏上的光点从上向下、从左向右 不断移动 4.偏转线圈：使电子束偏转的磁场是由线圈产生的，这样的线圈叫偏 转线圈。 知识点二质谱仪 ·独家授权侵权必究· 学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 量b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 1.原理图 照相底片 2.加速：带电粒子进入质谱仪的加速电场，由动能定理得q山mv2。 3.偏转：带电粒子进入质谱仪的偏转磁场做匀速圆周运动。 4.结论：，可知若粒子电荷量相同而质量不同，它们进入匀 强磁场后将沿着不同的半径做圆周运动，因而被分开，并打到照相底 片的不同地方。 5.质谱仪的应用：可以测定带电粒子的质量和分析同位素。 知识点三回旋加速器 1.构造：两个半圆形的中空铜盒D1和D2,处于与盒面垂直的匀强磁场 中，D1和D2间有一定的电势差，如图所示。 B 2.原理：由粒子源P引出的带电粒子在狭缝间被电场加速，垂直进入 匀强磁场做匀速圆周运动，半个周期后进入狭缝，此时电场力对带电 ·独家授权侵权必究： 品牌书店·知名教辅·正版资源 学科网书城 驱身边的互联网+教辅专家 粒子恰好做正功，粒子加速后又进入磁场，如此，粒子一次次被加速使 速度增加到很大。 3.条件：高频交流电源的周期与带电粒子在D形盒中的运动周期相同 粒子每次经过两金属盒狭缝时都被加速，其轨道半径就大一些，粒子 做圆周运动的周期不变。 4.最大动能：由qvB=”和E_3=tmw^2得E_2=2-(R为D形盒的半径)， 即粒子在回旋加速器中获得的最大动能与q、m、B、R有关，与加速电 压无关。 ⑩思考与自测 1.思考判断 (1)同位素在质谱仪中的轨道半径相同。(×) (2)回旋加速器工作时，电场必须是周期性变化的。(√) (3)显像管中偏转线圈中的电流恒定不变时，电子打在荧光屏上的光 点是不动的。(√） (4)利用回旋加速器加速带电粒子，要提高加速粒子的最终能量，应尽 可能增大磁感应强度B和D形盒的半径R。(√) (5)利用回旋加速器加速带电粒子，加速电压越大，带电粒子获得的速 度越大。(×) (6)利用质谱仪可以测定未知带电粒子的比荷。(√) 2.思维探究 (1)质谱仪分析同位素的原理是什么? ____独家授权侵权必究_ 学科网书城画 品牌书店·知名教捕·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 答案：同位素是质量有微小差别的同种元素，当形成带电粒子时其电 荷量相同，经同一电场加速垂直进入同一匀强磁场中偏转时经半个周 期打在底片上，其落点与进入点间的距离x=2=V,由此知m不同 x会不同，测量出x的关系即可确定同位素的质量的差别。 (2)为什么交流电源的周期与带电粒子在D形盒中的运动周期相同？ 答案：为了保证粒子经过D形盒中间狭缝加速电场都能被加速，所以 交流电源的周期与带电粒子的运动周期相同。 合作探究 突城是点。是丹光雄 要点一质谱仪 公问题情境 观察下列图片，思考后回答问题。 7674737270 U S2 D. S3 B。 (1)S1、S2之间的电场起什么作用？ 答案：使粒子加速，获得一定的速度。 (2)同位素的特点是什么？经过加速电场获得的动能有什么特点？ 答案：同位素的特点是电荷量相等，质量不相等。由于电荷量相等，经 过同一加速电场获得的动能相等。 (3)粒子打在底片上的位置到S3的距离有多大？ 答案受。 @归纳拓展 ·独家授权侵权必究· 学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 1.用途：是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具。 2.运动过程 (1)带电粒子经过电压为U的加速电场加速，qU=mv2。 (2)垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，做匀速圆周运动，r器， 得rV网。 3分析：如图所示，根据带电粒子在磁场中做圆周运动的半径大小，就 可以判断带电粒子比荷的大小，如果测出半径且已知电荷量，就可求 出带电粒子的质量。 S2 Di. .S3 B· [例1]现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如 图所示，其中加速电压恒