金版学案2015届高考物理总复习重难点突破题型探究第九章4复合场中sts课件

第4课复合场中的STS题型探究第九章磁场1.粒子通过速度选择器的条件(1)速度选择器只选择速度，与比荷无关，也与电性无关；如换负电荷从左端射入，只要速度适合v＝，也一样可从右端选择出来．质谱仪的主要特征将质量数不等、电荷数相等的带电粒子经同一电场加速后进入偏转磁场．各粒子由于轨道半径不同而分离，3．回旋加速器决定带电粒子最终能量的因素由于盒的半径的约束，粒子最终从加速器内射出时应具有相同的旋转半径．根据牛顿运动定律：理解速度选择器与质谱仪【例1】

(2013·广州模拟)(双选)如图是质谱仪的工作原理示意图．带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E.平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2.平板S下方有强度为B0的匀强磁场．下列表述正确的是(

)A．质谱仪是分析同位素的重要工具B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小方法点窍本题其实是速度选择器与质谱仪的组合体，通过利用力的平衡条件确立了通过速度选择器的速度公式，再通过洛伦兹力作为向心力确立了半径的公式，从而明确了速度选择器只能筛选速度，质谱仪再筛选比荷的道理．理解回旋加速器【例2】

回旋加速器是用于加速带电粒子流，使之获得很大动能的仪器，其核心部分是两个D形金属扁盒，两盒分别和一高频交流电源两极相接，以便在盒间狭缝中形成匀强电场，使粒子每次穿过狭缝都得到加速；两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，粒子源置于盒的圆心附近，若粒子源射出的粒子电荷量为q、质量为m，粒子最大回旋半径为Rm，磁场的磁感应强度为B，其运动轨迹如图所示，问：(1)粒子在盒内磁场中做何种运动？(2)粒子在两盒间狭缝内做何种运动？(3)所加交变电压频率为多大？粒子运动角速度为多大？(4)粒子离开加速器时速度为多大？解析：(1)D形盒由金属导体制成，可屏蔽外电场，因而盒内无电场．盒内存在垂直盒面的磁场，故粒子在盒内磁场中做匀速圆周运动．(2)两盒间狭缝内存在匀强电场，且粒子速度方向与电场方向在同一条直线上，故粒子做匀加速直线运动．(3)粒子在电场中运动时间极短，高频交变电压频率要符合粒子回旋频率，电磁流量计【例3】医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度．电磁血流计由一对电极a和b以及一对磁极N和S构成，磁极间的磁场是均匀的．使用时，两电极a、b均与血管壁接触，两触点的连线与磁场方向和血流速度方向两两垂直，如上图所示．由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极a、b之间会有微小的电势差．在达到平衡时，血管内部的电场可看做是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零．在某次监测中，两触点间的距离为3.0mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160μV，磁感应强度的大小为0.040T．则血流速度的近似值和电极a、b的正负分别为(

)A．1.3m/s，a正、b负 B．2.7m/s，a正、b负C．1.3m/s，a负、b正 D．2.7m/s，a负、b正理解磁偏转的应用——电视机显像管【例4】

如图所示为电视机显像管及其偏转线圈L的示意图．如果发现电视画面的幅度比正常时偏小，可能的原因是(

)A．加速电场的电压过低B．加速电场的电压过高C．偏转线圈发生断路，没有磁场D．偏转线圈发生短路，磁场磁感应强度偏