《2023届高三物理一轮复习多维度导学与分层专练》专题59 电磁组合场和叠加场中的各类仪器（原卷版）

3.0 envi 2024-12-31 4 4 2MB 13 页 3知币
侵权投诉
2023 届高三物理一轮复习多维度导学与分层专练
专题 59 电磁组合场和叠加场中的各类仪器
导练目标 导练内容
目标 1质谱仪
目标 2回旋加速器
目标 3速度选择器
目标 4磁流体发电机
目标 5电磁流量计
目标 6霍尔元件
【知识导学与典例导练】
一、电磁组合场中的各类仪器
1. 质谱仪
（1）作用
测量带电粒子质量和分离同位素的仪器。
（2）原理(如图所示)
①加速电场：qU＝mv2。
②偏转磁场：qvB＝，l＝2r，由以上两式可得 r＝ ，m＝，＝。
【例 1】利用质谱仪检测电量相等（4价）的气态 C14 和C12 离子的浓度比，结合 C14 衰变为 N14 的半衰
期，可以判断古代生物的年龄。如图所示，离子从容器 A下方的狭缝 S1飘入电场，经电场加速后通过狭缝
S2、S3垂直于磁场边界 MN 射入匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，离子经磁场偏转后发生分离，检测分
离后离子的电流强度可得离子的浓度比。测得 ，则 C14 和C12 的浓度比为（　　）
A．B．C．D．
2. 回旋加速器
（1）构造
如图所示，D1、D2是半圆形金属盒，D形盒处于匀强磁场中，D形盒的缝隙处接交流电源。
（2）原理
交流电周期和粒子做圆周运动的周期相等，使粒子每经过一次 D形盒缝隙，粒子被加速一次。
（3）最大动能
由qvmB＝、Ekm＝mvm2得Ekm＝，粒子获得的最大动能由磁感应强度 B和盒半径 R决定，与加速电压无关。
（4）总时间
粒子在磁场中运动一个周期，被电场加速两次，每次增加动能 qU，加速次数 n＝，粒子在磁场中运动的总
时间 t＝T＝·＝。
【例 2】如图所示为回旋加速器的示意图，用回旋加速器加速某带电粒子时，匀强磁场的磁感应强度为
B，高频交流电周期为 T。设 D形盒半径为 R，不计粒子在两极板间运动的时间，则下列说法正确的是（　
）
A．为了保证粒子在电场中不断被加速，粒子做圆周运动的周期应该为 2T
B．被加速的粒子在回旋加速器中做圆周运动的周期随半径的增大而增大
C．增大加速电场的电压，其余条件不变，带电粒子在 D形盒中运动的时间变短
D．若只增大交流电源的电压 U，则粒子的最大动能将增大
二、电磁叠加场中的各类仪器
装置 原理图 规律 共性规律
速度选
择器　
若qv0B＝Eq，即 v0＝，粒子做匀速直线运
动
稳定平衡时电荷
所受电场力和洛
伦兹力平衡，即
q＝qvB
磁流体
发电机
等离子体射入，受洛伦兹力偏转，使两极
板带正、负电荷，两极板间电压为 U时稳
定，q＝qv0B，U＝v0Bd
电磁流
量计　
当自由电荷所受电场力和洛伦兹力平衡
时，a、b间的电势差(U)达到最大，由 q＝
qvB，可得 v＝
《2023届高三物理一轮复习多维度导学与分层专练》专题59 电磁组合场和叠加场中的各类仪器（原卷版）.docx

共13页,预览4页

还剩页未读， 继续阅读

相关推荐

更多
立即下载
作者：envi 分类：高中 价格：3知币 属性：13 页 大小：2MB 格式：DOCX 时间：2024-12-31

开通VIP享超值会员特权

  • 多端同步记录
  • 高速下载文档
  • 免费文档工具
  • 分享文档赚钱
  • 每日登录抽奖
  • 优质衍生服务

作者详情

相关内容

更多

推荐作者

热门标签

大联考 高考地理 英语真题 听力 语法填空 石家庄 数学竞赛 读后续写 英语阅读 深圳中学
/ 13
评分 收藏
分享
立即下载
客服
关注