1.4 质谱仪与回旋加速器 导学案 --2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

2022级物理必修第三州讲学鸡编间：2022年11月主编人：杨酸爆对：刘清审核人：那立红 的级： 组： 学生姓名： 使时间：2022年11月 4 质谱仪与回旋加速器 1学习日标(3min) 变式1(2019济南市模拟)速蜜相司的一束粒子由左馨射入质谱仪后分成甲、乙两束.其运动轨 1,知道质世仪的构适及工作原理.会确定粒子在磁场中运动的半径。会求粒子的比荷 差如图所养，其中5，A=235C.则下别说法正角的是{） 2,知道回旋加速器的约造及工作原理知道交流巾的周期与粒子在甜场中远动的周期之间的关系， A.甲束抛子带正电.乙来抛子带负电 知道决定毅子最大动能的因素， B.甲束粮子的比荷大干乙束种千的此荷 如识挺接1，带电地子在电场中加速 C,能通过孩罐5，的带电粒子的速华等干EB2 2、带电粒子在甜场中魔转 D.若甲，乙两束粒子的电荷量相等.则甲。乙两束粒子的质量之比为3射 一、质墙仪10min) 2 1质谱仪构透：主要构件有加该 属转 和辑相底片。 二.写旋加速器15min) 2,运动过程（知图1 1,回旋加速养的构造：两个D形盘.两D形盒援变音电题。D形盒处 4 干垂直干D形盘的匀强中，知图 4 撞交覆电军 图1 2.工作原理 (1带电啦子经过电压为U的加速电场知速. (1电场的特点及作用 (2)垂直进入磁限应强贵为B的匀强磁场中，做匀速回周远动.=一可得「= 特点：两个D形常之问的窄缝区城存在 的电场 3,分析：从粒千打在底片D上的位道可以测出回周的半径上进情可以算出粒千的 作用：带电救子经过该区城时控一 例0(2018，全国卷n迎型2，从离子源产生的甲、乙两种表子，由静止经加速电压V加速后在 纸正内水平汽右运现.自M点垂直干越场边界射入匀强做场，超场方向垂直干纤面向里，进场左 边界竖直.已知甲种离子射入甜场的速度大小为M,并在甜场边界的N点射出：乙种离子在MW 的中点财出：W长为.不计重力影第和离子间的相互作用.求： (1)进场的橙感应强度大小： (2)甲、乙两种离子的比荷之比 (2橙场的特点及作用 特点：D形盒处于与盒面亚值的甜场中 :XXX Nt装× 作用：带电救子在洛伦弦力作用下做 关动.从面衣变运动一 锲而不舍，金石可镂。 第1高子夏 XX 2022级物理必修第三州讲学鸡编的间：2022年11月主编人：杨数妮对：刘清审核人：那立红 吸：小组： 学生姓名： 使时间：2022年11月 园圈周后再次进人电场 二、回旋加速发10mn) 【号学探究】1回旋加速器中磁场和电场分到起什么作用？ 2对交流电赚的周期有什生要求？ 3.带电粒子获得的员大动能由脚些因囊决定？ 答案1磁场的作用是使号电粒子， 电场的作用是使带电粒子一 2,交烧电源的闲期应带电啦子在甜场中运动的周期 3.当带电转千速度最大时.其远动半径也是大.即rm=mvmBq.可得Em=m2)2m,所以要提 高带电教子获得的最大动能，应尽可能增大和 (4)两D形意辛缝所加的交流电源的周期与粒子做圆周运动的周期相同，粒子经过窄隆处均被加速 一个周期内加速次 例（多出网腹加速摆是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别导高频交奇电薄两极相连接的两 个D形金属盒，两查问的欲递中形威周期性变化的电场.使千在通过狭时都能得到加速。两D 形金属盘处干垂直干盒底的句做场中，如所素.设D移童半径为R.若用回烧如速器加速质子 时.匀强速场的超滚应强贵为B。高频交迹电顿率为「划下列说法正横的是() A.质千被加速后的最大速度不可能拉过2mR B.质子被知速后的最大速度导加速电场的电正大小无关 C.只要R足够大.质子的速度可以被加选到任魔值 D.不改变B和千被回旋加速器也能用于扣速粒子 达标验得5mln) 利断下列说法的正误。 (1质谱攸工作时，在电场和盘场确定的情况下，同一带电粒平在甜杨中的率泽相同.() (2因不同原子的质量不问。所以同位素在质诺仪中的轨迹半径不同。() (3)利用回旋加速器加速带电啦子，菱摄高加速啦子的最络透度.应尽可能增大位显应强度B和D 形盒的半怪R() (4)增大两D形盒问的电压可似增大带电莉子所获得的最大动能.() 樱而不舍，金石可镂。 第2页