高考物理三轮冲刺导学案洛伦兹力与现代科技含解析 8页

三轮冲刺导学案---洛伦兹力与现代科技 考点剖析 ‎1、比较 洛伦兹力在现代社会中有着广泛的应用，并且洛伦兹力的应用常常和电场力的应用想结合。主要有质谱仪、回旋加速器、速度选择器、磁流体发电机、电磁流量计和霍尔效应。‎ 装置 原理图 规律 速度选择器 若qv0B=Eq，即v0=，粒子做匀速直线运动 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，两极电压为U时稳定，q=qv0B，U=v0Bd 电磁流量计 q=qvB，所以v=，Q=vS=π ‎ ‎2、回旋加速器的主要特征 ‎(1)带电粒子在两D形盒中回旋周期等于两盒狭缝之间高频电场的变化周期，与带电粒子的速度无关．‎ ‎(2)将带电粒子在两盒狭缝之间的运动首尾连起来是一个初速度为零的匀加速直线运动．‎ ‎(3)带电粒子每加速一次，回旋半径就增大一次，第一次qU＝mv，第二次2qU＝mv，第三次3qU＝mv，…，v1∶v2∶v3＝1∶∶∶….因 r＝，所以各半径之比为1∶∶….‎ ‎3、最大动能 ‎(1)由r＝得，当带电粒子的速度最大时，其运动半径也最大，若D形盒半径为R，则带电粒子的最终动能为Em＝.‎ ‎(2)要提高加速粒子的最终能量，应尽可能增大磁感应强度B和D形盒的半径R.‎ ‎4、粒子被加速次数的计算 粒子在回旋加速器盒中被加速的次数n＝(U是加速电压的大小)，一个周期加速两次．‎ ‎4．粒子在回旋加速器中运动的时间 在电场中运动的时间为t1，缝的宽度为d，则nd＝t1，t1＝，在磁场中运动的时间为t2＝T＝(n是粒子被加速次数)，总时间为t＝t1＋t2，因为t1≪t2，一般认为在盒内的时间近似等于t2.‎ 典例精析 ‎1、粒子由左端射入质谱仪后分成甲、乙两束，其运动轨迹如图所示，其中S0A=S0C，则下列相关说法中正确的是 A．甲束粒子带正电，乙束粒子带负电 B．甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷 C．能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于 ‎ D．若甲、乙两束粒子的电荷量相等，则甲、乙两束粒子的质量比为2∶3‎ ‎【答案】BD ‎【解析】甲粒子在磁场中向上偏转，乙粒子在磁场中向下偏转，根据左手定则知甲粒子带负电，乙粒子带正电，故A错误；根据洛伦兹力提供向心力，，得：，r甲