小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com质谱仪与回旋加速器知识点：质谱仪与回旋加速器一、质谱仪1．质谱仪构造：主要构件有加速电场、偏转磁场和照相底片．2．运动过程(如图)(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＝，可得r＝.3．分析：从粒子打在底片D上的位置可以测出圆周的半径r，进而可以算出粒子的比荷．二、回旋加速器1．回旋加速器的构造：两个D形盒，两D形盒接交流电源，D形盒处于垂直于D形盒的匀强磁场中，如图.2．工作原理(1)电场的特点及作用特点：两个D形盒之间的窄缝区域存在周期性变化的电场．作用：带电粒子经过该区域时被加速．(2)磁场的特点及作用特点：D形盒处于与盒面垂直的匀强磁场中．作用：带电粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，从而改变运动方向，半个圆周后再次进入电场．技巧点拨小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com一、质谱仪1．加速：带电粒子进入质谱仪的加速电场，由动能定理得qU＝mv2①2．偏转：带电粒子进入质谱仪的偏转磁场做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力得qvB＝m②3．由①②两式可以求出粒子运动轨迹的半径r、质量m、比荷等．由r＝可知，电荷量相同时，半径将随质量的变化而变化．二、回旋加速器回旋加速器两D形盒之间有窄缝，中心附近放置粒子源(如质子、氘核或α粒子源)，D形盒间接上交流电源，在狭缝中形成一个交变电场．D形盒上有垂直盒面的匀强磁场(如图所示)．(1)电场的特点及作用特点：周期性变化，其周期等于粒子在磁场中做圆周运动的周期．作用：对带电粒子加速，粒子的动能增大，qU＝ΔEk.(2)磁场的作用改变粒子的运动方向．粒子在一个D形盒中运动半个周期，运动至狭缝进入电场被加速．磁场中qvB＝m，r＝∝v，因此加速后的轨迹半径要大于加速前的轨迹半径．(3)粒子获得的最大动能若D形盒的最大半径为R，磁感应强度为B，由r＝得粒子获得的最大速度vm＝，最大动能Ekm＝mvm2＝.(4)两D形盒窄缝所加的交流电源的周期与粒子做圆周运动的周期相同，粒子经过窄缝处均被加速，一个周期内加速两次．例题精练1．（2021•武平县校级模拟）如图是质谱仪工作原理的示意图。带电粒子a、b经电压U加速（在A点初速度为零）后，进入磁感应强度为B的匀强磁场做匀速圆周运动，最后分别打在感光板S上的x1、x2处。图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的径小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com迹，则（）A．在磁场中a运动的时间大于b运动的时间B．a的比荷大于b的比荷C．增大加速电压U，粒子在磁场中的运动时间变长D．若同时增大加速电压U和磁感应强度B，粒子打在感光片上的位置将向右移动【分析】带点粒子在电场中加速，由动能定理求解，在磁场中偏转，洛伦兹力做为向心力。【解答】解：AB、带点粒子在电场中加速，由动能定理：mv2在磁场中偏转洛伦兹力做为向心力：qvB＝m解得：由图可知：ra＜rb所以，a的比荷大于b的比荷，由周期公式：T＝可知，Ta＜Tb，则带点粒子磁场中a运动的时间小于b运动的时间，故A错误，B正确；C、由于周期与粒子运动的快慢无关，所以增大加速电压u，粒子在磁场中的运动时间不变，故C错误；D、结合比荷表达式同时增大加速电压U和磁感应强度B，粒子打在感光片上的位置将无法确定，故D错误故选：B。小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com【点评】本题考查质谱仪工作原理，要求会用学生动能定理分析带点粒子在电场中加速，在磁场中偏转时，洛伦兹力做为向心力。2．（2020秋•仓山区校级期末）1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖。若速度相同的同一束粒子由左端射入质谱仪后，沿直线运动至S0，运动轨迹如图所示，则下列相...