若Bqv>Eq，粒子向右偏转;

f=Bqv

F=Eq

若Bqv

若Bqv=Eq，粒子由缝S3射出

根据：Bqv=Eq

则：V=E/B

3、讨论：

提问，学生讨论

1)、若带电粒子带负电，会不会影响速度选择器对速度的选择?

若把磁场或电场反向，会不会影响速度选择器对速度的选择?

若把磁场和电场同时反向，会不会影响速度选择器对速度的

S1

A

S2

S3

A

D

U

B

S1

A

S2

S3

A

D

U

B

×

×

×

×

选择?

多媒体摸拟动态过程并讲解

2)、                                 质谱仪主要是用来研究

同位素的粒子的质量为m，

电量为q，加速电压为U,速

度选择器内电场为E，磁感应

强度为B’，匀强磁场的磁感

应强度为B，粒子射到了照

相底片上，使底片感受光，设底片感光 处距S3的距离为x，试证

明x=qBB’x/2E.

板书

(三)、回旋加速器

1、不是利用高压电源使粒子一次性得到巨大的速度，而是利

用电压较低的高频电源，使粒子每隔一定的时间受到一次加速，经

过多次加速后达到巨大速度。

2、回旋加速器的主要构造

多媒体摸拟动态过程

多媒体摸拟动态过程

回旋加速器的核心部分是两个D形的金属扁盒，这两个D形盒

就象是沿着直径把一个圆形的金属扁盒切成两半，两个D形盒之间

留一个窄缝，在中心附近放有粒子源。D形盒装在真空容器中，整

个装置放在巨大电磁铁的两极之间，磁场方向垂直于D形盒的底面。

两个D形盒分别接在频率为的高频电源的两极上，就在D形盒的窄

缝之间造成交变电场，这样粒子源发出的带电粒子就不断加速。带电

粒子在D形盒内沿螺旋线逐渐趋于盒的边缘，达到一定的速率后，

用特殊装置把它们引出。

3、工作原理

1)

多媒体摸拟动态过程，并分过程、一步一步讨论

A0处放一粒子源，带正电的粒子以某一速率v0垂直进入匀

强磁场，在磁场中作匀速圆周运动，经过T/2，沿圆弧A0A1到达A1。

2)

A4

A4’

v4

A0

v3

v1

A1

A2

A3

A3’

A1’

A2’

v0

v2

A5

v5

A5’

×

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×

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×

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×

×

×

×

×

在A1A’处造成一个向上电场，使其加速，速率由v0增加到

v1，粒子以v1在磁场中做匀速

圆周运动，虽然粒子的运动半径

随速率的增大而增大，但周期与

速率、半径无关，所以经过T/2，

沿半圆弧A1’A2’到达A2’。

3)在A2’A2处造成一向下电经

加速后，速率为v2。

3)如此继续下去，每当粒子运动到A1、A3、A5  有一向上电场

加速，每当粒子运动到A2、A4、A6 处有一向下电场加速，粒子沿着螺

线回旋下去， 速率将一步一步地增大。

4、说明：要保证粒子沿着螺线回旋下去，速率一步一步地增大，

交变电场的周期必须与粒子作匀速圆周运动周期相等。

四、总结

教师总结

本节课共讨论了三个主要应用，分别是质谱仪、速度选择器和回

旋加速器，要掌握它们的原理，只要明确带电粒子在电场和磁场的运

动规律即可。

五、布置作业

学习指导书的相应练习