2017-2018学年粤教版选修3-1 第三章 第六节 洛伦兹力与现代技术 学案
2017-2018学年粤教版选修3-1                 第三章  第六节  洛伦兹力与现代技术  学案第2页

  

  图3­6­1

  2.质谱仪

  如图3­6­1所示。

  (1)P1P2之间的部分就是一个速度选择器,粒子要匀速通过狭缝应有v=。

  (2)带电粒子在S0下方区域,在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动。其中轨道半径r=。

   (3)以上两式消去v得=。

  三、回旋加速器

  1.构造

  (1)核心部分:两个D形盒,置于巨大磁铁之间的真空容器中,如图3­6­2所示。

  

  图3­6­2

  (2)粒子源:放于窄缝中心附近。

  (3)磁场:方向垂直于金属盒底面。

  (4)电场:两盒分别接在周期性变化的交变电源的两极上,窄缝中形成方向可变的加速电场,方向垂直于窄缝。

  2.工作原理及工作过程

  (1)工作原理:利用电场对带电粒子的加速作用和磁场对带电粒子的偏转作用,实现通过多次加速获得高能量的带电粒子。

(2)工作过程:从位于两D形盒的缝隙中央处的粒子源放射出的带电粒子,经两D形盒间的电场加速后,垂直磁场方向进入某一D形盒内,在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动,经磁场偏转半个周期后又回到缝隙。此时缝隙间的电场方向恰好改变,带电粒子在缝隙中再一次被加速,以更大的速度进入另一D形盒做匀速圆周运动......这样,带电粒子不断地被加速,直至带电粒子在D形盒沿螺旋轨道逐渐趋于盒的边缘,达到预期的速率后,用特殊装