第一章安培力与洛伦兹力第4节质谱仪与回旋加速器1．了解质谱仪的基本构造及工作原理、作用。2．了解回旋加速器的基本构造和原理以及局限性3．充分了解科技的巨大威力，体会科技的创新与应用历程重点：质谱仪与回旋加速器的工作原理难点：如何分离不同的带电粒子以及如何获得高能粒子温故知新1．实例：如图所示为一具有圆形边界、半径为r的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一个初速度大小为v0的带电粒子（质量为m，电荷量为q）沿该磁场的直径方向从P点射入，在________________的作用下从Q点离开磁场。（1）可以证明，该粒子离开磁场时速度方向的反向延长线必过__________。（2）设粒子离开磁场时的速度方向与进入磁场时相比偏转了θ角，则由图中几何关系可以看出tanθ2＝r/R＝¿¿。可见，对于一定的带电粒子（m，q一定），可以通过调节_______和_______的大小来控制粒子的偏转角度θ。2．特点：利用磁场控制带电粒子的运动，只能改变粒子的运动_______而不能改变粒子的速度________。一、质谱仪利用让带电粒子获得一定的速度，利用让粒子做圆周运动。粒子进入磁场时的速度v等于它在电场中被加速而得到的速度。由动能定理得。得到速度为v=√2qUm。粒子在磁场中只受洛伦兹力的作用，做匀速圆周运动，圆周的半径为r＝。联立以上各式得。二、回旋加速器回旋加速器的两个中空的半圆金属盒之间有一定的电势差U。中心处的粒子源产生的带电粒子，在两盒之间被加速。两个半圆盒处于与盒面垂直的中，所以粒子在磁场中做。经过之后，当粒子再次到达两盒间的缝隙时，这时控制两盒间的电势差，使其恰好，于是粒子经过盒缝时再一次被。如此，粒子在做圆周运动的过程中一次一次地经过盒缝，而两盒间的电势差一次一次地改变，粒子的速度就能够增加到很大。三、带电粒子在复合场中的运动实例带电粒子在复合场中的运动实例除了回旋加速器、质谱仪、速度选择器和磁流体发电机外，比较常见的还有如下两种：1．电磁流量计(1)结构：如图所示，圆形导管直径为d，用非磁性材料制成，导电液体在管中向左流动，导电液体中的自由电荷(正、负离子)在洛伦兹力的作用下横向偏转，a、b间出现电势差，形成电场．(2)原理：当自由电荷所受的电场力和洛伦兹力平衡时，a、b间的电势差就保持稳定，即：qvB＝qE＝q，所以v＝，因此液体流量Q＝Sv＝·＝．2．霍尔效应：(1)定义：在匀强磁场中放置一个矩形截面的载流导体，当磁场方向与电流方向垂直时，导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出...
