高中物理质谱仪与回旋加速器教学课件ppt

这是一份高中物理质谱仪与回旋加速器教学课件ppt，文件包含深圳市聚龙科学中学2025-2026第二学期高一年级第一阶段质量监测物理试卷pdf、高一物理2025-2026第二学期高一年级第一阶段质量监测pdf等2份试卷配套教学资源，其中试卷共9页， 欢迎下载使用。
在科学研究和工业生产中，常需要将不同的带电粒子分开，以便知道其中所含物质的成分，我们已经学习了带电粒子在电场和磁场中的受力情况与运动情况，那么，能不能设计一种装置将不同的带电粒子分开呢?
⑴带电粒子质量m,电荷量q,由电压U加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场,设轨道半径为r,则有：
⑵带电粒子质量m,电荷量q,以速度v穿过速度选择器(电场强度E，磁感应强度B1),垂直进入磁感应强度为B2的匀强磁场.设轨道半径为r,则有：
问题1：粒子被加速后，运动速率和运动半径都会增加，它的运动周期会增加吗?
问题2：在回旋加速器中，如果两个D型盒不是分别接在高频交流电源的两极上，而是接在直流的两极上，那么带电粒子能否被加速？请在图中画出粒子的运动轨迹。
问题3：要使粒子每次经过电场都被加速，应在电极上加一个 电压。
根据下图，说一说为使带电粒子不断得到加速，提供的电压应符合怎样的要求？
问题4：已知D形盒的直径为D，匀强磁场的磁感应强度为B，交变电压的电压为U，求：从出口射出时，粒子的速度v=?
解：当粒子从D形盒出口飞出时， 粒子的运动半径=D形盒的半径
问题5：已知D形盒的直径为D，匀强磁场的磁感应强度为B，交变电压的电压为U，求:(1)从出口射出时，粒子的动能Ek=?(2)要增大粒子的最大动能可采取哪些措施?
问题6：D越大，EK越大，是不是只要D不断增大， EK 就可以无限制增大呢?
不能！按照狭义相对论，粒子的质量随速度增大而增大，而质量的变化会导致周期的变化，从而破坏了电场变化周期的同步。实际上，回旋加速器加速的带电粒子，能量达到25~30MeV后，就很难再加速了