文档介绍：洛伦兹力的应用使用
（一）、速度选择器
1、若带电粒子带负电，会不会影响速度选择器对速度的选择？
2、若把磁场或电场反向，会不会影响速度选择器对速度的选择？
3、若把磁场和电场同时反向，会不会影响速度选择器对速度的选择？
洛伦兹力的应用（速度选择器）
【讨论与交流】
（二）、荷质比(比荷)的测定、质谱仪
(比荷)的概念：带电粒子的电荷与质量之比。
它是带电粒子的基本参量。
：
A：电离室:S1—S2：加速电场
B：匀强磁场
D：照相底片
――质谱仪（最初由汤姆生发现的）。
洛伦兹力的应用（质谱仪）
r
x
洛伦兹力的应用（质谱仪）
【讨论与交流】
质子和 粒子以相同的动能垂直进入同一磁场,
它们能分开吗?
1931年，加利福尼亚大学的劳 伦斯提出了一个卓越的思想，通
过磁场的作用迫使带电粒子沿着
磁极之间做螺旋线运动,把长长
的电极像卷尺那样卷起来，发明 了回旋加速器，第一台直径为27cm的回旋
加速器投入运行，它能将质子
加速到1Mev。
1939年劳伦斯获诺贝尔
物理奖。
U
回旋加速器（洛伦兹力的应用）
问题
A2
A1
A3
A4
洛伦兹力的应用（回旋加速器）
【讨论与交流】
1、带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时,如果
速率v增大引起半径r增大,其运动周期T是否变化?
2、为了使带电粒子每次经过两D形盒的间隙时,恰能
受到电场力作用且被加速,高频电源的周期应符合
什么条件?
3、设回旋加速器D形盒的半径为R,匀强磁场的磁感
应强度为B,则该回旋加速器最多可以将质量为m、
电荷量为q的带电粒子加速到多大的速度?
周期T=2pm/qB与速率和半径无关，即T不变．
应使高频电源的频率与粒子做匀速圆周运动的频率相同．
当粒子做匀速圆周运动的最大半径等于D形盒的半径时，粒子
的速度达到最大：Vmax=qBR/m.
如果尽量增强回旋加速器的磁场或加大D形盒半径，我们是不是就可以使带电粒子获得任意高的能量吗？
思考：
根据爱因斯坦的相对论原理，当带电粒子的速度
接近于光速时，运动粒子的质量不断变大，就破坏了
回旋加速器的工作条件，粒子就不能一直被加速．