质谱仪回旋加速器带电粒子在磁场中PPT课件

1、 例15. 质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，从离子源S产生质量为m、电量为q的正离子，其初速可视为零离子经过加速电压U加速后垂直进入有界匀强磁场(图中线框所示)，并沿着半圆周运动而到达照相底片上的P点，测得P点到进入磁场处的距离为x，写出此离子质量的计算式.UPBxS解：qUmv 221xqBmvr21rmvqvB2UdqBm822返回第1页/共10页 五.回旋加速器 的D形盒的半径为R，用来加速质量为m，带电量为q 的质子，使质子由静止加速到能量为E 后，由A 孔射出。求： （1）加速器中匀强磁场B 的方向和大小。 （2）设两D形盒间的距离为d，其间电压为U，加速到上述

2、能量所需回旋周数.（3）加速到上述能量所需时间(不计通过缝隙的时间）。 A Ud解：（1）由 qvB=mv2 /RE=1/2mv2qR2mEB B的方向垂直于纸面向里.（2）质子每加速一次，能量增加为qU，每周加速两次，所以 n=E/2qU（3）周期T=2m / qB且周期与半径r及速度v 都无关t = nT = E/2qU2m / qB = m E/q2 UB返回第2页/共10页1.在匀强磁场内部的两电子A和B分别以速率v和2v垂直射人匀强磁场，经偏转后，哪个电子先回到原来的出发点A.同时到达B.A先到达C.B先到达D.无法判断2.一质子和一电子以相同的速度进入同一匀强磁场，则两者A.轨道半

3、径不同，回转方向不同B.轨道半径不同，回转方向相同C.轨道半径相同，回转方向不同D.轨道半径相同，回转方向相同AA第3页/共10页 5、有三束粒子，分别是质子、氚核和 粒子，如果它们以相同的速度沿垂直与磁场方向射入匀强磁场中，如图所示，则正确表示这三束粒子运动轨迹的是BBBBH11H31H11H31H11H31H11H31ABCD第4页/共10页 图为云室中某粒子穿过铅板前后的轨迹，室中匀强磁场的方向与轨迹所在平面垂直(图中垂直于纸面向里)由此可知此粒子A一定带正电 B一定带负电 C不带电 D可能带正电，也可能带负电PA初速为v0的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子的

4、初始运动方向如图所示，则 ( ) A电子将向右偏转，速率不变 B电子将向左偏转，速率改变 C电子将向左偏转，速率不变 D电子将向右偏转，速率改变v0-e左右A返回第5页/共10页19如图所示，正方形区域abcd中充满匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。一个氢核从ad边的中点m沿着既垂直于ad边又垂直于磁场的方向，以一定速度射入磁场，正好从ab边中点n射出磁场。若将磁场的磁感应强度变为原来的2倍.其他条件不变，则这个氢核射出磁场的位置是（ ）A在b、n之间某点B在n、a之间某点Ca点D在a、m之间某点2004年北京理综理综19adcbmnBvC返回第6页/共10页 如图，在x0,y0的空间中有恒定的

5、匀强磁场，磁感强度的方向垂直于Oxy平面向里，大小为B。现有一质量为m、电量为q 的带电粒子，在x轴上到原点的距离为x0的P点，以平行于y轴的初速度射入此磁场，在磁场作用下沿垂直于y轴的方向射出此磁场。不计重力的影响。由这些条件可知， ( ) A不能确定粒子通过y 轴时的位置 B不能确定粒子速度的大小 C不能确定粒子在磁场中运动所经历的时间 D以上三个判断都不对0404年春季理综 2222x yOPx0BD返回第7页/共10页 如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上，有两个质量和电量相同的正、负离子，从点以相同的速度射入磁场中，射入方向均与边界成角，若不计重力，则正、负离子在磁场中：、运动的时间相同、运动的轨道半径相同、重新回到边界时速度大小和方向都相同、重新回到边界的位置与点的距离相等BCD解析：O1O2第8页/共10页7.7.把金属块放在匀强磁场中，如图所示，磁场方向如图中所示，S S合上后，设金属块的上、下