洛仑兹力ppt课件

1、洛仑兹力洛仑兹力吕叔湘中学吕叔湘中学庞留根庞留根20192019年年9 9月月一一. 洛仑兹力洛仑兹力 1. 洛仑兹力的大小洛仑兹力的大小 2. 洛仑兹力的方向洛仑兹力的方向 二二. 带电粒子的匀速圆周运动带电粒子的匀速圆周运动 1. 带电粒子的匀速圆周运动带电粒子的匀速圆周运动 2. 轨道半径轨道半径 例例1 例例2 例例3. 例例4 P191/例例2(97年高考年高考) P190/2 3. 周期周期 例例5 例例6 4. 圆心、半径及运动时间确实定：圆心、半径及运动时间确实定： 例例7 P190/1 例例8 例例9 典型例题典型例题 P195/2 练习练习 例例10 94年高考年高考 例例

2、11四四. 速度选择器和质谱仪速度选择器和质谱仪 P192/2 2019年全国年全国五五. 盘旋加速器盘旋加速器 一一. 洛仑兹力洛仑兹力运动电荷遭到的磁场的作用力，运动电荷遭到的磁场的作用力，叫做叫做 洛仑兹力洛仑兹力前往前往1洛仑兹力大小：洛仑兹力大小： f =qvBsin f=BqV当当BV时，当电荷静止或运动电荷时，当电荷静止或运动电荷的速度方向跟磁感强度的方向平行时，电荷都不受的速度方向跟磁感强度的方向平行时，电荷都不受洛仑兹力。洛仑兹力。 2洛仑兹力的方向洛仑兹力的方向由左手定那么判别。留意：由左手定那么判别。留意： 四指的指向是正电荷的运动方向或负电荷运动的反四指的指向是正电荷的

3、运动方向或负电荷运动的反方向；方向； 洛仑兹力一定垂直于洛仑兹力一定垂直于B和和V所决议的平面。所决议的平面。3特性：洛仑兹力对电荷不做功，它只改动运动特性：洛仑兹力对电荷不做功，它只改动运动电荷的速度方向，不改动速度的大小。电荷的速度方向，不改动速度的大小。4安培力和洛仑兹力：安培力是洛仑兹力的客观安培力和洛仑兹力：安培力是洛仑兹力的客观表现。表现。二二. 带电粒子的匀速圆周运动带电粒子的匀速圆周运动1.带电粒子的匀速圆周运动带电粒子的匀速圆周运动前往前往1当当V/B f=0 ，带电粒子以速度，带电粒子以速度V做匀速直线运动做匀速直线运动2当当VB，洛仑兹力总是跟粒子的运动方向垂直，洛仑兹力

4、总是跟粒子的运动方向垂直，不对粒子做功，它只改动粒子运动的方向，而不改，不对粒子做功，它只改动粒子运动的方向，而不改动粒子的速率，所以粒子运动的速率动粒子的速率，所以粒子运动的速率v是恒定的这是恒定的这时洛仑兹力时洛仑兹力 fqvB 的大小不变，带电粒子在垂直于的大小不变，带电粒子在垂直于磁场方向以入射速度磁场方向以入射速度V做匀速圆周运动，其向心力就做匀速圆周运动，其向心力就是洛仑兹力是洛仑兹力 带电粒子，电子、质子，带电粒子，电子、质子， 粒子等微粒子等微观粒子重力通常不计观粒子重力通常不计2.圆周运动的轨道半径圆周运动的轨道半径带电粒子做匀速圆周运动所需求的向心力是由粒子带电粒子做匀速圆

5、周运动所需求的向心力是由粒子 所受的洛仑兹力提供的，所受的洛仑兹力提供的，rmvqvB2所以所以qBmvr 由此得到由此得到在匀强磁场中做匀速圆周运动的带电粒子，它的轨道在匀强磁场中做匀速圆周运动的带电粒子，它的轨道 半径跟粒子的运动速率成正比运动的速率越大，半径跟粒子的运动速率成正比运动的速率越大， 轨道的半径也越大轨道的半径也越大前往前往 例例1. 一束带电粒子以同一速度，并从同一位置进入一束带电粒子以同一速度，并从同一位置进入匀强磁场，在磁场中它们的轨迹如下图匀强磁场，在磁场中它们的轨迹如下图.粒子粒子q1的轨迹的轨迹半径为半径为r1，粒子，粒子q2的轨迹半径为的轨迹半径为r2，且，且r

6、22r1，q1、q2分别是它们的带电量分别是它们的带电量.那么那么 q1 带带_电、电、q2带带_电，电，荷质比之比为荷质比之比为 q1/m1 : q2/m2 _.2:1正正负负解解: r=mv/qBq/m=v/Br1/rq 1/m1 : q2 /m2 = r2/r1 = 2:1前往前往O1B A 例例2. 如下图，一个带负电的粒子以速度如下图，一个带负电的粒子以速度0由坐标由坐标原点原点O射出，速度与射出，速度与x 轴、轴、y 轴均成轴均成45，知该粒子带，知该粒子带电量为电量为-q，质量为，质量为m，求该粒子经过，求该粒子经过x 轴和轴和y 轴时的坐轴时的坐标分别是多少标分别是多少?解解:

7、 由左手定那么由左手定那么,罗仑兹力如图罗仑兹力如图:f画出轨迹如图画出轨迹如图:跟跟x轴交点为轴交点为A 跟跟y轴交点为轴交点为Br半径为半径为 r=mv/qB由几何关系由几何关系,得到得到xy45 OVqBmvy2OB=qBmvx2OA=前往前往 例例4. 如下图，程度导线中有稳恒电流经过，导如下图，程度导线中有稳恒电流经过，导线正下方电子初速度方向与电流方向一样，其后电线正下方电子初速度方向与电流方向一样，其后电子将子将 ( ) (A)沿沿a运动，轨迹为圆；运动，轨迹为圆；(B)沿沿a运动，曲率半径越来越小；运动，曲率半径越来越小；(C)沿沿a运动，曲率半径越来越大；运动，曲率半径越来越

8、大；(D)沿沿b运动，曲率半径越来越小运动，曲率半径越来越小.C 例例. 质子和氘核经同一电压加速，垂直进入匀强质子和氘核经同一电压加速，垂直进入匀强磁场中，那么质子和氘核的动能磁场中，那么质子和氘核的动能E1、E2，轨道半，轨道半径径r1、r2的关系是的关系是 ( )(A)E1E2，r1r2； (B)E1E2，r1r2；(C)E1E2，r1r2； (D)E1E2，r1r2. B前往前往 P191/例例2(2019年高考年高考) 如图如图13在在x轴的上方轴的上方y0存存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感强度为在着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感强度为B在原在原点点O有一个离子源向有一个离子源向

9、x轴上方的各个方向发射出质量为轴上方的各个方向发射出质量为m、电量为电量为q的正离子，速率都为的正离子，速率都为v，对那些在，对那些在xy平面内运动平面内运动的离子，在磁场中能够到达的最大的离子，在磁场中能够到达的最大x ，最大，最大y 2mv/qB2mv/qByOx解解: 从从O点射出的粒子点射出的粒子,速度速度v一样一样,所以半径一样所以半径一样,均为均为只需沿只需沿y 轴方向射出的粒子跟轴方向射出的粒子跟x 轴的交点离轴的交点离O点最远点最远,只需沿只需沿 x 轴方向射出的粒子跟轴方向射出的粒子跟y 轴的交点离轴的交点离O点最远点最远,r=mv/qB.x=2r= 2mv/qBy=2r=

10、2mv/qB前往前往 P190/2. 如下图，在垂直纸面向里的匀强磁场中，有如下图，在垂直纸面向里的匀强磁场中，有一个带电量为一个带电量为q 的正离子自的正离子自A点垂直射入磁场，沿半点垂直射入磁场，沿半径为径为R 的圆形轨道运动，运动半周到达的圆形轨道运动，运动半周到达B点时，由于点时，由于吸收了附近假设干个静止的电子质量不计，就沿吸收了附近假设干个静止的电子质量不计，就沿另一个圆形轨道运动到另一个圆形轨道运动到BA延伸线上的延伸线上的C 点，且点，且AC 的的长度为长度为R. 试求正离子在试求正离子在B点吸收的电量点吸收的电量.C ABRR解：解： q 为正电荷，为正电荷， R=mvqB

11、(1) BC=3R=2R (1) (2) q=2q3q= q- q = - q 3R = 1.5 R=mv qB (2)前往前往3.圆周运动的周期圆周运动的周期qBmvrT22qBmT2可见粒子在磁场中做匀速圆周运动的可见粒子在磁场中做匀速圆周运动的 周期跟轨道半径和运动速率无关周期跟轨道半径和运动速率无关粒子在磁场中做匀速圆周运动的三个根本公式：粒子在磁场中做匀速圆周运动的三个根本公式：洛仑兹力提供向心力洛仑兹力提供向心力 Bqv=mv2 /R轨迹半径轨迹半径 R=mv/qB周期周期T=2m/qB T与与R，v 无关无关前往前往 例例5.如以下图所示，在正方形如以下图所示，在正方形abcd范

12、围内，有方向范围内，有方向垂直纸面向里的匀强磁场，电子各以不同的速率，都垂直纸面向里的匀强磁场，电子各以不同的速率，都从从a点沿点沿ab方向垂直磁场方向射入磁场，其中速率为方向垂直磁场方向射入磁场，其中速率为v1 的电子从的电子从c点沿点沿bc射出，速率为射出，速率为v2的电子从的电子从d点沿点沿cd方方向射出。不计重力，两电子向射出。不计重力，两电子 解解: (A速率之比速率之比v1/v2=2 B在磁场中运转的周期之比在磁场中运转的周期之比T1/T2=1/2C在磁场中运转的时间之比在磁场中运转的时间之比 t1/t2=1/2D动量大小之比动量大小之比p1/p2=1abcd BV1V2VA C画

13、出它们的运动轨迹如图画出它们的运动轨迹如图:可见它们的半径之比等于可见它们的半径之比等于2:1,v1 : v2 = 2:1周期与周期与v、 r无关无关,周期之比等于周期之比等于1:1,它们分别运动了它们分别运动了1/4和和1/2周期周期, t1 : t2 = 1:2前往前往 例例6一质子及一一质子及一粒子，同时垂直射入同一匀强磁场中粒子，同时垂直射入同一匀强磁场中1假设两者由静止经同一电势差加速的，那么旋转半径之假设两者由静止经同一电势差加速的，那么旋转半径之比为比为 ；2假设两者以一样的动量进入磁场中，假设两者以一样的动量进入磁场中，那么旋转半径之比为那么旋转半径之比为 ；3假设两者以一样的

14、动假设两者以一样的动能进入磁场中，那么旋转半径之比为能进入磁场中，那么旋转半径之比为 ；4假设假设两者以一样速度进入磁场，那么旋转半径之比为两者以一样速度进入磁场，那么旋转半径之比为 。解：解：(1) qU= 1/2mv2 R=mv/qB 质子质子 m1=1 q1=1粒子粒子 m2=4 q2=2qmUmqUmmv2221:/221121qmqmRR(2) R1/R2=q2 /q1=2 (3)mmEmvpK2qmqBmvR/ R1/R2=1(4) R1/R2=m1 q2 /m2 q1=1:22:12：11：11：2前往前往4、带电粒子做匀速圆周运动的圆心、半径及、带电粒子做匀速圆周运动的圆心、半

15、径及运动时间确实定：运动时间确实定：1圆心确实定：由于洛仑兹力提供向心力，所以圆心确实定：由于洛仑兹力提供向心力，所以洛仑兹力总垂直于速度，画出带电粒子运动轨迹中洛仑兹力总垂直于速度，画出带电粒子运动轨迹中恣意两点普通是射入磁场和射出磁场的两点洛恣意两点普通是射入磁场和射出磁场的两点洛仑兹力的方向，其延伸的交点即为圆心。仑兹力的方向，其延伸的交点即为圆心。 或射入磁场和射出磁场的两点间弧的垂直平分线或射入磁场和射出磁场的两点间弧的垂直平分线与一半径的交点即为圆心。与一半径的交点即为圆心。2半径确实定：半径普通都在确定圆心的根底半径确实定：半径普通都在确定圆心的根底上用平面几何知识求解，经常要解

16、三角形。上用平面几何知识求解，经常要解三角形。3运动时间确实定：利用圆心角与弦切角的关系运动时间确实定：利用圆心角与弦切角的关系或者四边形的内角和等于或者四边形的内角和等于360计算出粒子所转过的圆计算出粒子所转过的圆心角心角的大小，用公式的大小，用公式 t=/360 T 可求出运动时间。可求出运动时间。前往前往 例例7以速率以速率v 垂直于屏垂直于屏S 经过小孔经过小孔A射入存在着匀强磁场的射入存在着匀强磁场的真空室中，如下图，磁感强度真空室中，如下图，磁感强度 B 的方向与离子的运动方向垂直的方向与离子的运动方向垂直，并垂直于纸面向里，并垂直于纸面向里1求离子进入磁场后到达屏求离子进入磁场

17、后到达屏S上时的位置上时的位置C与与A点的间隔点的间隔2假设离子进入磁场后经过时间假设离子进入磁场后经过时间t 到达位置到达位置P，试证明：直，试证明：直线线AP与离子入射方向之间的夹角与离子入射方向之间的夹角跟跟t 的关系是的关系是=q B t / 2 mvAPBSOC解解:1找圆心找圆心O 画轨迹画轨迹 定半径定半径R衔接衔接AP，作垂直平分线交，作垂直平分线交AS于于O半圆半圆R=mv/qBAC=2R= 2 mv/qB2容易看出容易看出 AOP=2 T=2 m/qBt= 2 T/2=2m/qB =q B t / 2 m或或 AOP= 2 =vt/R= q B t / m =q B t /

18、 2 m前往前往 P190/1 .如图示，一束电子以速度如图示，一束电子以速度v0垂直界面射入磁感垂直界面射入磁感应强度为应强度为B 、宽度为、宽度为d 的匀强磁场中，穿过磁场后的速的匀强磁场中，穿过磁场后的速度方向与电子射入磁场时的速度方向夹角为度方向与电子射入磁场时的速度方向夹角为30，那么，那么电子的质量为多大？穿过磁场所需求的时间是多少？电子的质量为多大？穿过磁场所需求的时间是多少？dC BA30v0OR解：找圆心解：找圆心O 画轨迹画轨迹两半径的交点两半径的交点 或或AC弧的垂直平分线与一半径的交点弧的垂直平分线与一半径的交点 定半径定半径R =30 R=2d=mv0 /eB m=2

19、eBd/v0t=T 12=1/122R/ v0 = d3 v0前往前往 例例8. 在真空中半径为在真空中半径为r=3cm的圆形区域内有一匀强的圆形区域内有一匀强磁场，磁场，B=0.2T ,方向如图示，一带正电的粒子以速度方向如图示，一带正电的粒子以速度 v=1.2106m/s 的初速度从磁场边境上的直径的初速度从磁场边境上的直径ab一端一端的的a点射入磁场，知该粒子的荷质比点射入磁场，知该粒子的荷质比q/m=108 C/kg，不计粒子重力，那么粒子在磁场中运动的最长时间为不计粒子重力，那么粒子在磁场中运动的最长时间为 s。分析：分析：ba6cmV以不同方向入射，以以不同方向入射，以ab为为弦的

20、圆弧弦的圆弧最大，时间最长最大，时间最长. 圆周运动的半径圆周运动的半径 =30T=2R/v t=T/6=5.210-8 s5.210-8 R=mv/qB= 10-8 1.21060.2= 0.06m前往前往 例例9 . 如下图，正、负电子初速度垂直于如下图，正、负电子初速度垂直于 磁场方向，磁场方向，沿与边境成沿与边境成 30角的方向射入匀强磁场中，求它们在角的方向射入匀强磁场中，求它们在磁场中的运动时间之比磁场中的运动时间之比解析：正电子将沿逆时针方向运动，经过磁场的解析：正电子将沿逆时针方向运动，经过磁场的偏转角为：偏转角为：前往前往11=2=60 负电子将沿顺时针方向运动，经过磁场的偏

21、转角为负电子将沿顺时针方向运动，经过磁场的偏转角为22=360 - 2=300 由于正、负电子在磁场中运动的周期一样由于正、负电子在磁场中运动的周期一样 T=2m/qB ，故它们的角速度也一样，故它们的角速度也一样，根据根据 =t 可知，正、负电子在磁可知，正、负电子在磁场中运动的时间之比为：场中运动的时间之比为：t1 / t2= 1 / 2 =1/5 P195/2. 长为长为l 的程度极板间有如下图的匀强磁场，磁的程度极板间有如下图的匀强磁场，磁感强度为感强度为B，板间间隔也为，板间间隔也为l 。现有一质量为。现有一质量为 m 、带电、带电量为量为 +q 的粒子从左边板间中点处沿垂直于磁场的

22、方向的粒子从左边板间中点处沿垂直于磁场的方向以速度以速度 v0射入磁场，不计重力。要想使粒子不打在极射入磁场，不计重力。要想使粒子不打在极板上，那么粒子进入磁场时的速度板上，那么粒子进入磁场时的速度 v0 应为多少？应为多少？ v0 q B l / 4 m 或或 v0 5 q B l / 4 m解：假设刚好从解：假设刚好从a 点射出，如图：点射出，如图：R- l/2Rll v abcdr=mv1/qB=l/4 v1=qBl /4m 假设刚好从假设刚好从b 点射出，如图：点射出，如图：要想使粒子不打在极板上，要想使粒子不打在极板上， v v2 v2=5qBl /4mR2 = l 2 + ( R-

23、 l/2)2R= 5l /4= mv2/qB 前往前往练习两块长练习两块长5d，相距，相距d的程度平行金属板，板间的程度平行金属板，板间有垂直于纸面的匀强磁场一大群电子从平行于有垂直于纸面的匀强磁场一大群电子从平行于板面的方向、以等大小的速度板面的方向、以等大小的速度v从左端各处飞入从左端各处飞入图图8为了不使任何电子飞出，板间磁感应强为了不使任何电子飞出，板间磁感应强度的最小值为度的最小值为 mv /13 ed解：解： 由由 r=mv1/qB ，可知：，可知： 磁感应强度磁感应强度B 越小，那么越小，那么 半径越大，最大半径如图：半径越大，最大半径如图： B = mv/13ed R- dR5

24、dR2 = 25d 2 + ( R- d)2 R= 13d= mv/eB 前往前往 例例10. 如下图，如下图，M、N为一块薄金属板，截面厚度为为一块薄金属板，截面厚度为d ，程，程度放置在磁感应强度为度放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个的匀强磁场中，一个粒子电量为粒子电量为q，质量为质量为m，由，由A点垂直于板面飞入磁场中，其运动轨迹如下图点垂直于板面飞入磁场中，其运动轨迹如下图，R 和和r 分别表示两圆的半径，分别表示两圆的半径， (1) 匀强磁场的方向如何？匀强磁场的方向如何？(2)粒子每次穿过金属板所受的平均阻力为多少？粒子每次穿过金属板所受的平均阻力为多少？(3)假设图中假设图中

25、 r=0.9R ，那么，那么粒子可穿过板几次？粒子可穿过板几次？(4)设设粒子从粒子从A点运动开场计时，至少要多少时间才干停下？点运动开场计时，至少要多少时间才干停下？穿透时间不计穿透时间不计.解解 1 粒子逆时针运动，所以磁场方向垂直板面向粒子逆时针运动，所以磁场方向垂直板面向下。下。R=mv/qBmqBRv/1mqBrv/2由动能定理由动能定理 - f d =EK21222121mvmvfddNMABRrv)(22222rRmdBqf3每穿过板一次，抑制阻力做功，动能减少。每穿过板一次，抑制阻力做功，动能减少。由动能定理由动能定理21222121mvmvfd21210mvndf3 . 58

26、1. 011222212221rRRvvvn 粒子可穿过板粒子可穿过板5 次次4带电粒子在磁场中的运动周期与速度和带电粒子在磁场中的运动周期与速度和 半径的大小都无关。半径的大小都无关。t= 1.5T1+1.5T2=3T=32m/qB= 6 m/qB前往前往Oyxabvv解：质点在磁场中作半径为解：质点在磁场中作半径为R 的圆周运动的圆周运动, R=mv/Bq根据题意根据题意,质点在磁场区域中的轨道是半径等于质点在磁场区域中的轨道是半径等于R的圆上的的圆上的1/4 圆周圆周,这段圆弧应与入射方向的速度、出射方向的速度相切这段圆弧应与入射方向的速度、出射方向的速度相切.分分别过别过a、b点作平行

27、于点作平行于x、y 轴的直线轴的直线, 那么与这两直线均相距那么与这两直线均相距R 的的O点就是圆周的圆心点就是圆周的圆心. 质点在磁场区域中的轨道就是以质点在磁场区域中的轨道就是以O为为圆心、圆心、R为半径的圆为半径的圆(图中虚线圆图中虚线圆)上的圆弧上的圆弧MN, M点和点和N点应在所求圆形磁场区域的边境上点应在所求圆形磁场区域的边境上. 在经过在经过M、N 两点两点的不同的圆周中的不同的圆周中, 最小的一个是以最小的一个是以MN 连线为直径的圆周连线为直径的圆周.所以所以此题所求的圆形磁场区域的最小半径为此题所求的圆形磁场区域的最小半径为所求磁场区域如图中实线圆所示所求磁场区域如图中实线

28、圆所示. qBmvMNr2211994年高考年高考. 如下图如下图,一带电质点一带电质点,质量为质量为m,电量为电量为q,以平行于以平行于Ox 轴的速度轴的速度v 从从y 轴上的轴上的a 点射入图中第一象点射入图中第一象限所示的区域限所示的区域.为了使该质点能从为了使该质点能从x 轴上的轴上的b 点点以垂直于以垂直于Ox 轴的速度轴的速度v 射出射出,可在适当的地方可在适当的地方加一个垂直于加一个垂直于xy平面、磁感应强度为平面、磁感应强度为B的匀强的匀强磁场磁场.假设此磁场仅分布在一个圆形区域内假设此磁场仅分布在一个圆形区域内,试求试求这圆形磁场区域的最小半径这圆形磁场区域的最小半径.重力忽

29、略不计重力忽略不计.qBmvRNM22前往前往 例例11. 一质量为一质量为m、带电量为、带电量为+q 的粒子以速度的粒子以速度v 从从O点沿点沿y 轴正方向射入磁感应强度为轴正方向射入磁感应强度为B 的圆形匀强磁场区的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，粒子飞出磁场区域后，从域，磁场方向垂直纸面向外，粒子飞出磁场区域后，从b 处穿过处穿过x轴，速度方向与轴，速度方向与x 轴正方向的夹角为轴正方向的夹角为30，同，同时进入场强为时进入场强为E、方向沿与与、方向沿与与x 轴负方向成轴负方向成60角斜向下角斜向下的匀强电场中，经过了的匀强电场中，经过了b点正下方的点正下方的C点。如图示，不点。

30、如图示，不计重力，试求：计重力，试求： 1. 圆形匀强磁场区域的最小面积圆形匀强磁场区域的最小面积 2. C点到点到b点的间隔点的间隔hvyxm +qEbC Ovb3060AO1O22. b到到C 受电场力作用，做类平抛运动受电场力作用，做类平抛运动h sin 30=vth cos 30=1/2qE/mt2 , t=2mv/qEtg 30qEmvvth/3422解：解：1. 反向延伸反向延伸vb交交y 轴于轴于O2 点，作点，作bO2 O的角平分线交的角平分线交x 轴于轴于O1 ， O1即为圆形轨道的圆心，半径为即为圆形轨道的圆心，半径为R = OO1 =mv/qB ,画出圆形轨迹交画出圆形轨

31、迹交b O2于于A点，如图虚线所示。点，如图虚线所示。最小的圆形磁场区域是以最小的圆形磁场区域是以OA为直径的圆，如图示：为直径的圆，如图示：qBmvrOA32 222222min43)23(BqvmqBmvrS前往前往vyxm +qEbC OvbhqE四四. 速度选择器速度选择器. 如图如图5 所示，在正交的匀强电场所示，在正交的匀强电场和磁场的区域内磁场程度向内，有一离子恰能和磁场的区域内磁场程度向内，有一离子恰能沿直线飞过此区域不计离子重力沿直线飞过此区域不计离子重力 A假设离子带正电，假设离子带正电，E方向应向下方向应向下B假设离子带负电，假设离子带负电，E方向应向上方向应向上C假设离

32、子带正电，假设离子带正电，E方向应向上方向应向上D不论离子带何种电，不论离子带何种电，E方向都向下方向都向下 A D前往前往 质谱仪质谱仪具有一样核电荷数而不同质量数的原具有一样核电荷数而不同质量数的原子互称同位素，质谱仪是分别各种元子互称同位素，质谱仪是分别各种元素的同位素并丈量它们质量的仪器，素的同位素并丈量它们质量的仪器，它由静电加速器、速度选择器、偏转它由静电加速器、速度选择器、偏转磁场、显示屏等组成，它的构造原理磁场、显示屏等组成，它的构造原理如下图。如下图。 P192/2. 质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，从离子源位素的重要工

33、具，从离子源S产生质量为产生质量为m、电量为、电量为q的正离子，其初速可视为零离子经过加速电压的正离子，其初速可视为零离子经过加速电压U加加速后垂直进入有界匀强磁场速后垂直进入有界匀强磁场(图中线框所示图中线框所示)，并沿着，并沿着半圆周运动而到达照相底片上的半圆周运动而到达照相底片上的P点，测得点，测得P点到进点到进入磁场处的间隔为入磁场处的间隔为x，写出此离子质量的计算式，写出此离子质量的计算式.UPBxS解：解：qUmv 221xqBmvr21rmvqvB2UdqBm822前往前往 2019年全国年全国 、电视机的显像管中，电子束的偏转、电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。电子束经过电压为是用磁偏转技术实现的。电子束经过电压为U的加速电的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，如下图。磁场方向垂场后，进入一圆形匀强磁场区，如下图。磁场方向垂直于圆面。磁场区的中心为直于圆面。磁场区的中心为O，半径为，半径为r。当不加磁场。当不加磁场时，电子束将经过时，电子束将经过O点而打到屏幕的中心点而打到屏幕的中心M点。为了让点。为了让电子束射到屏幕边缘电子束射到屏幕边缘P，需求加磁场，使电子束偏转一，需求加磁场，使电子束偏转一知角度知角度，此时的磁场的磁感应强度，此时的磁场的磁感应强度B应为多少？应为多少？P 解析：电子在磁场