质谱仪是测定带电粒子质量的仪器.ppt
上传人:天马****23 上传时间:2024-09-10 格式:PPT 页数:19 大小:1.5MB 金币:10 举报 版权申诉
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关于速度选择器总结:(1)任何一个正交的匀强磁场和匀强电场组成速度选择器。(2)带电粒子必须以唯一确定的速度(包括大小、方向)才能匀速(或者说沿直线)通过速度选择器。否则将发生偏转。(3)这个结论与粒子带何种电荷、电荷多少都无关。练习1:在两平行金属板间有正交的匀强电场和匀强磁场,一个带电粒子垂直于电场和磁场方向射入场中,射出时粒子的动能减少了,为了使粒子射出时动能增加,在不计重力的情况下,可采取的办法是:A.增大粒子射入时的速度B.减小磁场的磁感应强度C.增大电场的电场强度D.改变粒子的带电性质练习2:如图所示,水平放置的两个平行金属板MN、PQ间存在匀强电场和匀强磁场。MN板带正电,PQ板带负电,磁场方向垂直纸面向里。一带电微粒只在电场力和洛伦兹力作用下,从I点由静止开始沿曲线IJK运动,到达K点时速度为零,J是曲线上离MN板最远的点。有以下几种说法:①在I点和K点的加速度大小相等,方向相同②在I点和K点的加速度大小相等,方向不同③在J点微粒受到的电场力小于洛伦兹力④在J点微粒受到的电场力等于洛伦兹力其中正确的是()A.①③B.②④C.②③D.①④应用2、质谱仪这就是丹普斯特(Dempster)设计的质谱仪的原理。班布瑞基(Bainbridge)设计的质谱仪的原理应用3、回旋加速器磁场什么作用?使粒子在D形盒内________。电场什么作用?重复多次对粒子______.最终速度取决于什么量?例.如图为处于真空室内的回旋加速器示意图,质量为m,带电量为q的带电粒子,刚进入两D形盒间隙时速度可忽略不计,D形盒间隙中加有电压为U的同步交变电压,能使带电粒子每经过D形盒的间隙就被加速一次,两D形盒中的匀强磁场使粒子在盒内作匀速圆周运动,最后达到较大的动能后从外侧出口处被引出进行科学如图实验。若D形盒的半径为R,垂直D形盒的匀强磁场磁感应强度为B,粒子所受重力忽略不计,粒子经过D形盒间隙的时间不计,求:(1)带电粒子被引出时的动能为多大?(2)带电粒子在加速器中被加速的次数及时间。(1)粒子在D形盒内作匀速圆周运动,由qvB=mv2/rv=qBr/m,当r达最大值R时,vm=qBR/m,故动能最大值平衡时:Eq=Uq/d=Bqv平衡时Bqv=Eq=qu/d得v=U/Bd例:一种测量血管中血流速度的仪器原理如图所示,在动脉血管的左右两侧加有匀强磁场,上下两侧安装电极并连接电压表。设血管的直径是d,磁场的磁感强度为B,电压表测出的电压为U,则血流速度大小为多少?流量为多少?如图所示为一电磁流量计的示意图,截面为正方形的非磁性管,其边长为d,内有导电液体流动,在垂直液体流动方向加一指向纸里的匀强磁场,磁感应强度为B.现测得液体a、b两点间的电势差为U,求管内导电液体的流量Q为多少?应用6、霍尔效应例.有一个未知的匀强磁场,用如下方法测其磁感应强度,如图所示,把一个横截面是矩形的铜片放在磁场中,使它的上、下两个表面与磁场平行,前、后两个表面与磁场垂直.当通入从左向右的电流I时,连接在上、下两个表面上的电压表示数为U.已知铜片中单位体积内自由电子数为n,电子质量m,带电量为e,铜片厚度(前后两个表面厚度)为d,高度(上、下两个表面的距离)为h,求磁场的磁感应强度B.应用1.速度选择器应用4、磁流体发电机