【志鸿优化设计】（浙江专用）2014届高考物理一轮复习 第八章 磁场第三节带电粒子在复合场中的运动教学案

第三节 带电粒子在复合场中的运动一、复合场1．复合场(1)叠加场：电场、________、重力场共存，或其中某两场共存。(2)组合场：电场与磁场各位于一定的区域内，并不重叠或在同一区域，电场、磁场________出现。2．三种场的比较二、带电粒子在复合场中的应用举例1．质谱仪(1)构造：如图所示，质谱仪由粒子源、加速电场、匀强磁场和照相底片组成。(2)功能：测量同位素的质量和比荷。(3)工作原理：质子数相同而质量数不同的原子互称为同位素。在图中，如果容器 A 中含有电荷量相同而质量有微小差别的粒子，它们先在加速电场中由静止被加速，然后进入磁场后将沿着不同的半径做圆周运动，打在照相底片不同的地方，在底片上形成若干谱线状的细条，叫质谱线。每一条对应于一定的质量，从谱线的位置可以知道圆周的半径 r，如果再已知带电粒子的电荷量 q，就可算出它的质量。根据动能定理可以求出粒子离开电场时的速度 v＝________；根据洛伦兹力提供向心力得粒子轨道半径 R＝________。联立以上方程可得粒子的比荷＝________，若已知 q，则粒子的质量 m＝________。2．回旋加速器(1)构造：如图所示，回旋加速器由两个半圆形 D 形盒组成，D 形盒处于匀强磁场中，其狭缝处接交流电源。1 回旋加速器的 D 形盒(2)原理：交流电周期与粒子做匀速圆周运动的周期________，粒子在圆周运动的过程中一次一次经过 D 形盒缝隙，两 D 形盒间的电势差一次一次地反向，粒子就会一次一次地加速，最终从 D 形盒的边沿被引出。3．粒子速度选择器 (1)构造：平行板中电场强度 E 和磁感应强度 B 互相___________，这种装置能把具有一定____________的粒子选择出来，所以叫速度选择器。 (2) 带 电 粒 子 能 够 匀 速 沿 直 线 通 过 速 度 选 择 器 的 条 件 是 __________ ， 即v=___________。速度 v 与粒子电荷量、电性、质量无关。4．磁流体发电机(1)磁流体发电是一项新兴技术。(2)根据左手定则，如图中的 B 是发电机________。 (3)磁流体发电机两极板间的距离为 l，等离子体速度为 v，磁场的磁感应强度为 B，则由 qE＝q＝qvB 得两极板间能达到的最大电势差 U＝________。5．电磁流量计工作原理：如图所示，圆形导管直径为 d，用___________制成，导电液体在管中向左流动，导电流体中的自由电荷(正、负离子)在洛伦兹力的作用下横向偏转，a、b 间出现电势差，形成电场，当自由电荷所受的电场力和洛伦兹力平衡...