金榜夺冠高三物理复合场中的STS题型探究选修公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件.pptx
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1、高考总复习高考总复习物理物理第三单元复合场问题及第三单元复合场问题及STS问题问题第第5学时学时复合场中复合场中STS题型探究题型探究 选修3-1 第九章磁场第1页第1页高考总复习高考总复习物理物理“STS”是“科学技术社会”简称物理学是前人在结识与摸索自然过程中通过总结、归纳、抽象、验证而逐步建立、不断完善起来一门自然科学物理学与“STS”有着天然、广泛、更直接联系带电粒子在复合场中运动实际应用有速度选择器、磁流体发电机、质谱仪、回旋加速器、霍尔效应、电磁流量计、电磁偏转技术等第2页第2页高考总复习高考总复习物理物理第3页第3页高考总复习高考总复习物理物理基础回顾基础回顾考点一 速度选择器
2、1.含义:如右图所表示,因为所受重力可忽略不计,运动方向相同而速率不同正粒子组成粒子束射入相互正交匀强电场和匀强磁场合组成场区中已知电场强度大小为E,方向向下;磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向第4页第4页高考总复习高考总复习物理物理 里若含有某一水平速度v带电粒子能沿着图中所表示虚线穿过而不发生偏转,其它速度带电粒子将发生偏转这种器件就能把含有以上速度v粒子选择出来,因此叫做速度选择器 2射入速度必须适合条件是:v_.依据是:_.答案:1E/BqvBqE第5页第5页高考总复习高考总复习物理物理要点深化要点深化特点:分为三个方面1速度选择器只选择速度,与荷质比无关,也与电性无关;如换负电荷从左
3、端射入,只要速度适合:vE/B,也同样可从右端选择出来2若从右端射入,而复合电磁场方向没有相应改变,则无论速度是否适合vE/B,都不能从左端选择出来3当正粒子速度vvE/B时,则qvBqE,粒子向上偏转;当正粒子速度vvE/B时,则qvBqE,粒子向下偏转第6页第6页高考总复习高考总复习物理物理题型训练题型训练 1.如图所表示,一束正离子垂直地射入正交匀强磁场和匀强电场区域里,结果发觉有些离子保持原来运动方向未发生任何偏转假如让这些不偏转离子再垂直进入另一匀强磁场中,发觉这些离子又分成几束对这些进入后一磁场不同轨迹离子,可得出结论()A它们动量一定各不相同B它们电荷量一定各不相同C它们质量一定
4、各不相同D它们电荷量与质量之比一定各不相同第7页第7页高考总复习高考总复习物理物理解析:从第一个磁场进入另一个磁场离子一定满足qvBqE,即vE/B,这些离子速度相同,又在后一磁场中 ,因为v、B相同,而R不同,因此m/q不同答案:D第8页第8页高考总复习高考总复习物理物理基础回顾基础回顾考点二 质谱仪 1结构:带电粒子注入器;加速电场;速度选择器(B1、E);偏转磁场(B2);照相底片第9页第9页高考总复习高考总复习物理物理 2含义:含有电荷相同而质量有微小差异粒子,它们经过电势差为U电场加速后,垂直进入磁感应强度为B匀强磁场,它们进入磁场后将沿不同半径做圆周运动,打到摄影底片不同地方,在底
5、片上形成若干谱线状细线,如右图所表示(M、N线)每一条谱线对应于一定_,从谱线位置能够知道圆周半径,又已知带电粒子电荷量q,能够算出带电粒子_,因此叫做质谱线 3用途:质谱仪是测量带电粒子_和分析同位素主要工具径第10页第10页高考总复习高考总复习物理物理 4原理:如上图所表示,设有质量为m、电荷量为q带负电粒子(不计重力)粒子从注入器进入加速电场初速度为零,通过电势差为U电场加速,进入磁感应强度为B1、电场强度为E速度选择器,后进入磁感应强度为B2偏转磁场,沿着半圆周到达统计它照相底片上,假设是M点,M点距离小孔O为x.则带电粒子质量m_.答案:2质量质量3.质量 第11页第11页高考总复习
6、高考总复习物理物理要点深化要点深化 1质谱仪加入速度选择器,目的是对选择速度相同同位素通过偏转磁场进行检测这样对加速电场电压就提出了要求 带电粒子通过加速电场后取得动能而在速度选择器中,由qvB1qE,得v 就是说,只有符合 粒子第12页第12页高考总复习高考总复习物理物理才干从选择器小孔中进入偏转电场 由此得U ,U要伴随同位素质量改变而改变假如U不变,有许多不同同位素从该加速电场加速后进入速度选择器,则那些不符合 条件粒子将发生偏转,无法进入偏转磁场只有符合 即 同位素才干进入偏转磁场,这么在摄影底片上仅有一条线,故本装置有一定不足2关于 推导第13页第13页高考总复习高考总复习物理物理在
7、速度选择器中,由qvB1qE,得v ,在偏转磁场中,有qvB2 ,而由图知轨迹半径r ,以上三式可解得:.第14页第14页高考总复习高考总复习物理物理3清除速度选择器质谱仪如右图所表示,在加速电场中 mv2qU在偏转磁场中qvB ,r以上三式可解得:m .第15页第15页高考总复习高考总复习物理物理题型训练题型训练 2.如图所表示是质谱仪工作原理示意图带电粒子a、b经电压U加速(在A点初速度为零)后,进入磁感应强度为B匀强磁场做匀速圆周运动,最后分别打在感光板S上x1、x2处图中半圆形虚线分别表示带电粒子a、b所通过路径,则()Aa电荷量一定不小于b电荷量Ba电荷量一定小于b电荷量Ca质量一定
8、不小于b质量Da比荷(q a/ma)不小于b比荷(qb/mb)第16页第16页高考总复习高考总复习物理物理 2解析:在加速电场中,mv2qU,在偏转磁场中,qvB ,r ,以上三式可解得:由于x2x1,因此qa/maqb/mb,本题由于没有阐明是研究同位素,故AB不能选答案:D第17页第17页高考总复习高考总复习物理物理基础回顾基础回顾考点三 回旋加速器1.结构:如右图所表示,粒子源;两个D形金属盒;巨大电磁铁;高频电源;粒子引出装置第18页第18页高考总复习高考总复习物理物理2原理:带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,其周期T 跟运动_和轨道_无关,对一定带电粒子和一定磁感应强度来说,这个周
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