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3.5 洛伦兹力的应用导学案(2)(教科版)

班级:______________ 姓名______________ 组别______________ 学号______________

第三章
【学习目标】





3.5 洛伦兹力的应用学案(2)

1.了解带电粒子在磁场中偏转规律在现代科学技术中的应用。 (如质谱仪、回旋加速器等) 2.了解我国在高能物理领域中的科技发展状况。 【重点难点】 质谱仪、回旋加速器相关原理 【自主学习】阅读教材 99 页至 102 页质谱仪、回旋加速器有关内容 1.质谱仪 ①如图所示,可认为由 、 和 组成。 。

②不同带电粒子以同样速度进入偏转磁场。偏转距离 d=2r= 可以用来确定带电粒子的 2.回旋加速器 ①由 D 形盒中的 ②为使粒子不断被 和窄缝中的 组成。 和分析同位素等.

,加速电场的

必须等于粒子在磁场内运动的 和 有关,与加

③在粒子质量、电量确定的情况下,粒子所能达到的最大动能只与 速电压无关. 【当堂练习】

1.质谱仪是用来测定带电粒子的质量和分析同位素的装置, 如图所示,电容器两极板相距为 d, 两板间的电压为 U,极板间的匀强磁场的磁感应强度为 B1,一束电荷量相同的带正电的粒子沿 电容器的中线平行于极板射入电容器,沿直线穿过电容器后进入另一磁感应强度为 B2 的匀强磁 场,结果分别打在感光片上的 a、b 两点,设 a、b 两点之间的距离为 x,粒子所带电荷量为 q, 如不计重力.求: (1)粒子进入匀强磁场 B2 时的速度 v 为多少? (2)打在 a、b 两点的粒子的质量之差 Δm 为多少?

周口中学高二物理备课组

执笔 任伟

审核

姚建荣

班级:______________ 姓名______________ 组别______________ 学号______________

2.1930 年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其原理如图所示.这台加速器由两个铜质 D 形盒 D1、D2 构成,其间留有空隙,下列说法正确的是( A.离子由加速器的中心附近进入加速器 B.离子由加速器的边缘进入加速器 C.离子从磁场中获得能量 D.离子从电场中获得能量 3.一个用于加速质子的回旋加速器,其核心部分如图上图所示,D 形盒半径为 R,垂直 D 形盒 底面的匀强磁场的磁感应强度为 B,两盒分别与交流电源相连.下列说法正确的是( A.质子被加速后的最大速度随 B、R 的增 大而增大 B.质子被加速后的最大速度随加速电压的增大而增大 C.只要 R 足够大,质子的速度可以被加速到任意值 D.不需要改变任何量,这个装置也能用于加速 α 粒子 4.回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个 D 形金 属盒,两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两 D 形 金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图上图所示,要增大带电粒子射出时的动能,则下列说 法中正确的是( ) B.增大磁场的磁感应强度 D.增大 D 形金属盒的半径
-4

)

)

A.增大匀强电场的加速电压 C.减小狭缝间的距离

5.质量为 0.1 g 的小物块,带有 5× 10

C 的电荷量,放在倾角为 30° 的绝缘光滑斜面上,整个斜

面置于 0.5 T 的匀强磁场中,磁场方向如图所示,物块由静止开始下滑,滑到某一位置时,物块 开始离开斜面(设斜面足够长,g=10 m/s2)问: (1)物块带电性质? (2)物块离开斜面时的速度为多少? (3)物块在斜面上滑行的最大距离是多少?

.
周口中学高二物理备课组 执笔 任伟 审核 姚建荣


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