高二物理回旋加速器市公開課一等獎課件省賽課獲獎課件

[知識梳理]1．復合場(1)疊加場：電場、磁場

、重力場共存，或其中某兩場共存．(2)組合場：電場與磁場各位于一定區(qū)域內(nèi)，并不重合或在同一區(qū)域，電場、磁場

交替

出現(xiàn)．1/24專題帶電粒子在復合場中運動實際應用一、速度選擇器二、磁流體發(fā)電機三、電磁流量計四、霍爾元件五、質譜儀六、盤旋加速器2/24一.速度選擇器即帶正電粒子（不計重力）EqBqvV<E/BV>E/B3/24[例1](1).其他條件不變，把粒子改為負電荷，能通過嗎？(2).電場、磁場方向不變，粒子從右向左運動，能直線通過嗎？qvBEqqvBEq4/241.速度選擇器只選擇速度，與電荷正負無關.2.帶電粒子必須以唯一確定速度（包括大小、方向）才能勻速（或者說沿直線）通過速度選擇器.不然偏轉.總結5/24如圖所示，一束正離子垂直射入正交勻強磁場和勻強電場區(qū)域，成果發(fā)覺有些離子仍保持本來運動方向，未發(fā)生任何偏轉．假如讓這些不偏轉離子進入另一勻強磁場中，發(fā)覺這些離子又提成幾束，對這些進入另一磁場離子，可得出結論（）A．它們動能一定各不相同B．它們電荷量一定各不相同C．它們質量一定各不相同D．它們電荷量與質量之比一定各不相同練1：D6/24二.磁流體發(fā)電機粒子源（流體）：等離子束7/24⑵、平衡方程F電=F洛即U=BvdB正電荷⑴、原理d8/24三、電磁流量計9/24S上BIS下vEq=BqvI=nqvS=nqvhdU=Eh=Bvhhd四、霍耳效應10/24【例2】一種長方體金屬塊放在勻強磁場中，若將金屬塊通以如圖所示電流，則金屬塊上下兩表面M、N間電勢高低是()A．φM＝φNB．φM>φNC．φM<φND．無法判定C11/24五、質譜儀1.構造①帶電粒子注入器②加速電場（U）③速度選擇器（EB1)④偏轉磁場（B2)⑤照相底片12/24【例3】質譜儀由靜電加速器、速度選擇器、偏轉磁場和顯示屏等組成．帶電粒子沉著器下方小孔進入加速電場，其初速度幾乎為零．若帶電粒子最后打在照相底片P點,現(xiàn)測得P到入口S距離為x,已知B1，B2，E，求該帶電粒子比荷(U未知)U1213/24五、盤旋加速器14/24V1V2V3Vm盤旋加速器V415/24工作原理①電場加速②磁場約束偏轉③加速條件注：每一種周期加速兩次.16/24

目前世界上最大盤旋加速器在美國費米加速試驗室，環(huán)形管道半徑為2公里。產(chǎn)生高能粒子能量為5000億電子伏特。17/24二、盤旋加速器V0V1V2V3V4V51、帶電粒子在兩D形盒中盤旋周期等于兩盒狹縫之間高頻電場變化周期，粒子每通過一種周期，被電場加速二次2、將帶電粒子在狹縫之間運動首尾連接起

來是一種初速度為零勻加速直線運動3、帶電粒子每經(jīng)電場加速一次，盤旋半徑就增大一次，

每次增加動能為所有各次半徑之比為：4、對于同一盤旋加速器，其粒子盤旋最大半徑是相同。5、盤旋加速器出現(xiàn)，使人類在取得具有較高能量粒子方面前進了一

大步，理解其他類型加速器：直線加速器、同步加速器、電子感應加速器、串列加速器、電子對撞機等18/24【例4】盤旋加速器如圖所示，已知D形金屬盒半徑為R，磁感應強度為B勻強磁場與盒面垂直。A處粒子源產(chǎn)生粒子，質量為m、電荷量為+q，在加速器中被加速，加速電壓為U。求：（1）求粒子第2次和第1次通過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比；（2）粒子取得最大動能E㎞。19/24（1）求粒子第2次和第1次通過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比20/24（2）粒子取得最大動能Ek。21/24課堂小結綜上所述：弄清原理