区域存在周期变化的电场．作用：带电粒子经过该区域时被加速．②磁场的特点及作用特点：D形盒处于与盒面垂直的匀强磁场中作用：带电粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，从而改变运动方向，半个周期后再次进入电场．2．质谱仪1原理图，如图638所示．
图638加速带电粒子进入质谱仪的加速电场，由动能定理得：12
qU＝mv2
偏转
①
带电粒子进入质谱仪的偏转磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力：qvB＝②由①②两式可以求出粒子的半径r、质量m＝2质谱仪的应用可以测定带电粒子的质量和分析同位素．再判断1．回旋加速器中起加速作用的是磁场．×
mv2r
qB2r2q2U、比荷＝22等．2UmrB
2．回旋加速器中起加速作用的是电场，所以加速电压越大，带电粒子获得的最大动能
6
f越大．×3．带电粒子做匀速圆周运动的半径与带电粒子进入磁场时速度的大小有关，而周期与速度、半径都无关．√后思考什么样的粒子打在质谱仪显示屏上的位置会不同？位置的分布有什么规律？【提示】速度相同，比荷不同的粒子打在质谱仪显示屏上的位置不同．
mv2mv根据qvB＝，r＝可见粒子比荷越大，偏转半径越小．rqB
合作探讨回旋加速器所用交变电压的周期由什么决定？【提示】为了保证每次带电粒子经过狭缝时均被加速，使之能量不断提高，交流电压2πm的周期必须等于带电粒子在回旋加速器中做匀速圆周运动的周期即T＝因此，交变电
qB
压的周期由带电粒子的质量m、带电量q和加速器中的磁场的磁感应强度B共同决定．核心点击
1．回旋加速器1速度和周期的特点：在回旋加速器中粒子的速度逐渐增大，但粒子在磁场中做匀速2πm圆周运动的周期T＝始终不变．
qB
2最大半径及最大速度：粒子的最大半径等于D形盒的半径R＝，所以最大速度vm＝
mvqB
qBRm
12qBR3最大动能及决定因素：最大动能Ekm＝mvm＝，即粒子所能达到的最大动能由磁22m
222
场B、D形盒的半径R、粒子的质量m及带电量q共同决定，与加速电场的电压无关．4粒子被加速次数的计算：粒子在回旋加速器盒中被加速的次数
＝
EkmU是加速电压Uqvm
大小，一个周期加速两次．设在电场中加速的时间为t1，缝的宽度为d，则
d＝t1，t122
d＝
vm
7
f
πm5粒子在回旋加速器中运动的时间：在磁场中运动的时间t2＝T＝，总时间为t2qB
＝t1＋t2，因为t1t2，一般认为在盒内的时间近似等于t22．质谱仪将质量不等、电荷数相等的带电粒子经同一电场加速再垂直进入同一匀强磁场，因r