质谱仪和回旋加速器课件_第1页
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关于质谱仪和回旋加速器第1页，讲稿共14页，2023年5月2日，星期三问题讨论一：带点粒子在匀强磁场中的运动情况

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思考：1.如图，带点粒子沿磁感线进入磁场（v∥B），则它在磁场中怎样运动呢？2.若带点粒子垂直于磁感线进入磁场（v⊥B），则它在磁场中怎样运动呢？匀速直线运动第2页，讲稿共14页，2023年5月2日，星期三（1）当v⊥B时，洛伦兹力的方向与速度方向的关系?粒子运动的轨迹平面有何特点？（2）带电粒子仅在洛伦兹力的作用下，粒子的速率变化么？（3）洛伦兹力在粒子运动过程中如何变化？理论分析：oq-第3页，讲稿共14页，2023年5月2日，星期三问题讨论一：带点粒子在匀强磁场中的运动情况

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思考：1.如图，带点粒子沿磁感线进入磁场（v∥B），则它在磁场中怎样运动呢？2.带点粒子垂直于磁感线进入磁场（v⊥B），则它在磁场中怎样运动呢？3.粒子运动方向与磁场有一夹角，则它在磁场中怎样运动呢？匀速直线运动匀速圆周运动等距螺旋运动第4页，讲稿共14页，2023年5月2日，星期三一、带电粒子在匀强磁场中的运动

沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子，在匀强磁场中做匀速圆周运动。1、轨道半径带电粒子只受洛伦兹力，作圆周运动，洛伦兹力提供向心力：解得：第5页，讲稿共14页，2023年5月2日，星期三一、带电粒子在匀强磁场中的运动

沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子，在匀强磁场中做匀速圆周运动。1、轨道半径2、运行周期（周期跟轨道半径和运动速率均无关）第6页，讲稿共14页，2023年5月2日，星期三②①1.两个相同的粒子，速度大小不同，轨迹如图所示。试分析两轨迹对应粒子速度的大小关系2.比较它们的周期大小第7页，讲稿共14页，2023年5月2日，星期三.......................................................照相底片质谱仪的示意图二、质谱仪利用电场加速利用磁场偏转质谱仪是一种分析同位素、测定带电粒子比荷及测定带电粒子质量的重要工具。第8页，讲稿共14页，2023年5月2日，星期三偏转：质谱仪最初是由汤姆生的学生阿斯顿设计的，他用质谱仪发现了氖20和氖22，证实了同位素的存在。现在质谱仪已经是一种十分精密的仪器，是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具。第9页，讲稿共14页，2023年5月2日，星期三第10页，讲稿共14页，2023年5月2日，星期三三、回旋加速器1.加速原理：利用加速电场对带电粒子做正功使带电粒子的动能增加，qU=Ek．2.直线加速器，多级加速如图所示是多级加速装置的原理图：（一）直线加速器3.困难：技术上不能产生过高电压；加速设备长。第11页，讲稿共14页，2023年5月2日，星期三三、回旋加速器（一）直线加速器（二）回旋加速器

解决上述困难的一个途径是把加速电场“卷起来”，用磁场控制轨迹，用电场进行加

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