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質(zhì)譜儀和回旋加速器是現(xiàn)代科技中電子在電磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的常見模型,也是高考物理長(zhǎng)久以來的考試熱點(diǎn),今天給大家分享的是有關(guān)回旋加速器和質(zhì)譜儀的物理知識(shí)。 回旋加速器模型是電磁組合場(chǎng)的一個(gè)典型應(yīng)用,即電場(chǎng)中的直線加速運(yùn)動(dòng)和磁場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)交替銜接。 1 質(zhì)譜儀 質(zhì)譜儀是一種測(cè)定帶電粒子質(zhì)量和分離同位素的儀器。如圖所示,離子源A產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子(所受重力不計(jì)),無初速度地經(jīng)過電壓為U的電場(chǎng)加速后,進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),經(jīng)過半個(gè)周期后到達(dá)記錄它的感光片的P點(diǎn)。 2 回旋加速器 如圖所示,回旋加速器的核心部分是兩個(gè)D形金屬盒,兩盒之間留下一個(gè)窄縫,在中心附近放有粒子源,D形盒在真空容器中,整個(gè)裝置放在巨大的電磁鐵產(chǎn)生的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,并把兩個(gè)D形盒分別接在高頻電源的兩極上。 回旋加速器中粒子最大動(dòng)能的決定因素 典例 如圖所示為一種質(zhì)譜儀示意圖,由加速電場(chǎng)、靜電分析器和磁分析器組成。若靜電分析器通道中心線的半徑為R,通道內(nèi)均勻輻射電場(chǎng)在中心線處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,磁分析器有范圍足夠大的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外。一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子從靜止開始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后沿中心線通過靜電分析器,由P點(diǎn)垂直邊界進(jìn)入磁分析器,最終打到膠片上的Q點(diǎn)。不計(jì)粒子重力,下列說法正確的是 ( ) 【答案】 ABD |
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