《人教版（2019）高中物理选择性必修第二册导学单》1.4 质谱仪与回旋加速器

3.0 envi 2025-05-07 21 4 313.99KB 5 页 3知币
侵权投诉
1.4 质谱仪与回旋加速器
【学习目标】
1. 了解质谱仪和回旋加速器的工作原理。 经历质谱仪工作原理的推理过程，体会逻辑推
理的思维方法。
2. 了解回旋加速器的原理及面临的技术难题，体会科学与技术之间的相互影响。
【开启新探索】
在科学研究和工业生产中，常需要将一束带等量电荷、而质量不同的粒子分开，以便
知道其中所含物质的成分。利用所学的知识，你能设计一个方案，以便分开这些粒子吗？
如果能，试简要说明原理。
【质疑提升 1】质谱仪
1. 阅读课本，说明质谱仪主要有哪些部分结构、对应的工作原理？
2. 如图所示，质量为 m、电荷量为 q的粒子，从容器 A下方的小孔 S1飘
入电势差为 U的加速电场，其初速度几乎为 0，然后经过 S3 沿着与磁
场垂直的方向进入磁感应强度为 B的匀强磁场中，最后打到照相底片 D
上（胶片 D垂直于小孔 S1S3的连线）。试分析粒子打到的位置与粒子质
量、电量有关系。
3. 你现在是否能说明：该仪器为什么称为质谱仪？
【学以致用 1】
1. A、B 是两种同位素的原子核，它们具有相同的电荷、不同的质量。为测定它们的质量
比，使它们从质谱仪的同一加速电场由静止开始加速，然后沿着与磁场垂直的方向进
入同一匀强磁场，打到照相底片上。如果从底片上获知 A、 B 在磁场中运动轨迹的
直径之比是 1.08 1∶ ，求 A、B 的质量之比。
【质疑提升 2】回旋加速器
1. 为认识原子核内部的情况，可用速度极大的高能粒子“轰击”原子核，进而打开原子核。
如何获得速度极大的高能粒子，你有怎样可行的方案？并对可行性进行分析说明。
2. 阅读课本，对比你的方案和科学家们的方案，说明单级、直线、电场加速存在的不足。
3. 阅读课本，说明回旋加速器的结构、工作原理。
4. 阅读课本，说明应用回旋加速器存在怎样的局限性。
【学以致用 2】
1. 回旋加速器 D 形盒的半径为 R，匀强磁场的磁感应强度为 B，D型盒之间的交流加速
电压为 U。一个质量为 m、电荷量为 q 的粒子在加速器的中央从速度为 0 开始加速。
根据回旋加速器的这些数据，估算该粒子离开回旋加速器时可以获得的最大速度、最
大动能？
扩展 1：可以采用什么方法增大最大速度、最大动能？
扩展 2：粒子在 D型盒之间第 1次、第 2 次加速后进入磁场，对应在磁场中的轨道半径之
比r1 : r2、运动时间之比 t1 : t2?
扩展 3：粒子在电场中的加速次数？
《人教版（2019）高中物理选择性必修第二册导学单》1.4 质谱仪与回旋加速器.docx

共5页,预览2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：5 页 大小：313.99KB 格式：DOCX 时间：2025-05-07

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
/ 5
评分 收藏
分享
立即下载
客服
关注