(金榜夺冠)高三物理第一轮复习第九章第三单元第5课时复合场中的sts题型探究课件选修3_1.pptVIP

第三单元　复合场问题及STS问题 第5课时　复合场中的STS题型探究;“STS”是“科学—技术—社会”的简称．物理学是前人在认识与探索自然的过程中通过总结、归纳、抽象、验证而逐步建立、不断完善起来的一门自然科学．物理学与“STS”有着天然的、广泛的、更直接的联系． 带电粒子在复合场中运动的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．;基础回顾; 里．若具有某一水平速度v的带电粒子能沿着图中所示的虚线穿过而不发生偏转，其他速度的带电粒子将发生偏转．这种器件就能把具有以上速度v的粒子选择出来，所以叫做速度选择器．;要点深化;题型训练;解析：从第一个磁场进入另一个磁场的离子一定满足qvB＝qE，即v＝E/B，这些离子的速度相同，又在后一磁场中 ，由于v、B相同，而R不同，所以m/q不同． 答案：D;基础回顾; 2．含义：含有电荷相同而质量有微小差别的粒子，它们经过电势差为U的电场加速后，垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场，它们进入磁场后将沿不同的半径做圆周运动，打到照相底片的不同地方，在底片上形成若干谱线状的细线，如右图所示(M、N线)．每一条谱线对应于一定的________，从谱线的位置可以知道圆周的半径，又已知带电粒子的电荷量q，可以算出带电粒子的________，所以叫做质谱线; 4．原理：如上图所示，设有质量为m、电荷量为q的带负电粒子(不计重力)．粒子从注入器进入加速电场的初速度为零，经过电势差为U的电场加速，进入磁感应强度为B1、电场强度为E的速度选择器，后进入磁感应强度为B2的偏转磁场，沿着半圆周到达记录它的照相底片上，假设是M点，M点距离小孔O为x.则带电粒子的质量m＝____________.;要点深化;＝;在速度选择器中，由qvB1＝qE，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： . ;3．去除速度选择器的质谱仪;题型训练; 2．解析：在加速电场中， mv2＝qU，在偏转磁场中，qvB＝ ，r＝ ，以上三式可解得： 因为x2＞x1，所以qa/ma＞qb/mb，本题由于没有说明是研究同位素的，故AB不能选．;基础回顾;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，对一定的带电粒子和一定的磁感应强度来说，这个周期是恒定的．因此，尽管粒子的速率和半径一次比一次增大，运动周期却始终不变．这样，如果在两个D形盒间形成一个交变电场，使它也以________的周期T 往复变化，那就可以保证粒子每经过两个D形盒之间时都正好赶上适合的电场方向而被________． 3．用途：回旋加速器是产生大量高能量(主要是动能)的带电粒子的实验设备．;要点深化; 2．决定带电粒子在回旋加速器运动时间长短的因素 带电粒子在回旋加速器内运动时间长短，与带电粒子做匀速圆周运动的周期有关，同时还与带电粒子在磁场中转动的圈数有关．设带电粒子在磁场中转动的圈数为n，加速电压为U.因每加速一次粒子获得能量为qU，每圈有两次加速．结合Ekn＝ 知，2nqU＝ ，因此n＝ .所以带电粒子在回旋加速器内运动时间 ;题型训练; 解析：(1)带电粒子在磁场中， 由qvB＝ 得 v＝ 把它代入Ek＝ 得： Ek＝ . 所以B＝ ，方向竖直向下．;(3)带电粒子在磁场中运行周期：;??础回顾;要点深化; 2．测定导体内自由电荷的浓度n，判断导体内是何种自由电荷 只要测出B、I、U和d，可得霍尔系数K和n.测出霍尔电压U的正、负，即可判断自由电荷的类型． 3．磁强计——测量磁感应强度B的仪器;题型训练; 解析：I＝ ，r＝ ，＝evB，Q＝vbc，以上各式解得：;基础回顾; 2.受力特征 在“磁偏转”中，质量为m，电荷量为e的电子以速度v垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中时，所受的洛伦兹力fB＝evB与粒子的速度v有关，fB所产生的加速度使电子的速度方向发生变化，而速度方向的变化反过来又导致fB的方向变化，fB是变力． 3．运动规律 在“磁偏转”中，变化的fB使电子做变速曲线运动——匀速圆周运动．;要点深化;运动规律; 题型训练;解析：电子