人教版选择性必修第二册1.4质谱仪与回旋加速器第一章安培力与洛伦兹力复习：1、带电粒子的磁场中匀速圆周运动的产生条件：粒子垂直进入匀强磁场粒子只受洛伦兹力律：洛伦兹力充当向心力2mvBvqr224mBvqrT、重要结论：2mTBqp=2kmEmvrBqBq==在科学研究和工业生产中，常需要将一束带等量电荷的粒子分开，以便知道其中所含物质的成分。利用所学的知识，你能设计一个方案，以便分开电荷量相同、质量不同的带电粒子吗？思考1.质谱仪质谱仪是科学研究中用来分析同位素和测量带电粒子质量的重要工具。质谱仪2.质谱仪的构造质谱仪主要由以下几部分组成：①带电粒子注入器②加速电场(U)③速度选择器(B1、E)④偏转磁场(B2)⑤照相底片3.质谱仪的工作原理（1）在加速电场中，带电粒子获得速度，即21=2qUmv（2）在速度选择器中，只有满足qvB1=qE，即粒子才能通过速度选择器。1=EvB（3）在偏转磁场中，带电粒子做匀速圆周运动，其运动半径为：2=mvrqB（4）在偏转电场中，带电粒子的偏转距离为x=2r（5）联立以上各式可得粒子的比荷和质量分别为（6）由粒子质量公式可知，如果带电粒子的电荷量相同，质量有微小差别，就会打在照相底片上的不同位置，出现一系列的谱线，不同质量对应着不同的谱线，叫作质谱线。2228=qUmBx222=8qBxmU3.质谱仪的工作原理例.（多选）如图所示是质谱议的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板S下方有强度为B0的匀强磁场。下列表述正确的是（）A．质谱仪是分析同位素的重要工具B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/BD．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小ABCqE＝qvB=EvB=mvrqB=qvmBr例.质谱仪原理如图所示，a为粒子加速器，电压为U1；b为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为B1，板间距离为d；c为偏转分离器，磁感应强度为B2。今有一质量为m、电荷量为＋e的正电子(不计重力)，经加速后，该粒子恰能通过速度选择器，粒子进入分离器后做半径为R的匀速圆周运动。求：（1）粒子射出加速器时的速度v为多少？（2）速度选择器的电压U2为多少？（3）粒子在B2磁场中做匀速圆周运动的半径R为多大？解析：（1）在a中，e被加速电场U1加速，由动能定理有211=2qUmv，得12=eUvm（2）在b中，e受的电场力和洛伦兹力大小相等，即21=UeevBd121...
