带电粒子的荷质比是一个重要的物理量。某中学物理兴趣小组设计了一个实验,探究电场和磁场对电子运动轨迹的影响,以求得电子的荷质比,实验装置如图所示。(1)他们的主要实验
◎ 题目
带电粒子的荷质比是一个重要的物理量。某中学物理兴趣小组设计了一个实验,探究电场和磁场对电子运动轨迹的影响,以求得电子的荷质比,实验装置如图所示。 |
(1)他们的主要实验步骤如下: A.首先在两极板M1M2之间不加任何电场、磁场,开启阴极射线管电源,发射的电子束从两极板中央通过,在荧屏的正中心处观察到一个亮点; B.在M1M2两极板间加合适的电场:加极性如上图所示的电压,并逐步调节增大,使荧屏上的亮点逐渐向荧屏下方偏移,直到荧屏上恰好看不见亮点为止,记下此时外加电压U。请问本步骤的目的是什么? C.保持步骤B中的电压U不变,对M1M2区域加一个大小、方向合适的磁场B,使荧屏正中心处重现亮点,试问外加磁场的方向如何? (2)根据上述实验步骤,同学们正确地推算出电子的荷质比与外加电场、磁场及其他相关量的关系为。一个同学说,这表明电子的荷质比大小将由外加电压决定,外加电压越大则电子的荷质比越大,你认为他的说法正确吗?为什么? |
◎ 答案
解:(1)B.使电子刚好落在正极板的近荧屏端边缘,利用已知量表达q/m C.设板间距为h,电子在电场中做类平抛运动,屏上恰好看不到亮点时,电子刚好落在近荧屏端边缘,沿电场方向位移为,则有 再结合加上磁场B时,电子束不偏转,洛伦兹力与电场力平衡, 两式联立有 因M2带正电,电子受到向下的电场力,所以洛伦兹力方向向上,根据左手定则可判出磁场方向垂直纸面向外 (2)荷质比是带电粒子的电荷量与质量的比值,而电荷量、质量都是粒子本身的固有属性,故荷质比也是粒子的固有属性,与外界条件无关 |
◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“带电粒子的荷质比是一个重要的物理量。某中学物理兴趣小组设计了一个实验,探究电场和磁场对电子运动轨迹的影响,以求得电子的荷质比,实验装置如图所示。(1)他们的主要实验…”主要考查了你对 【带电粒子在复合场中的运动】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。- 最新内容
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