Question

3．帶電粒子的電荷量與質量的比值，叫做該粒子的比荷．測定比荷的方法有多種多樣，為了測定電子的比荷，湯姆遜利用真空玻璃管進行測定，大致測量方法是：①在真空玻璃管內加上相互垂直的勻強電場和勻強磁場，控制電場強度和磁感應強度，讓加速后的電子從O′位置進入后沿直線打到熒光屏上O點：②再撤去電場，電子束打在熒光屏上P點．簡化情形如圖所示，為測算出電子的比荷（　　）

• A． 需要測出OP的距離，并知OO′的距離
• B． 需要直接測出電子射入場區(qū)時的速度v
• C． 需要記錄電場的場強和磁場的磁感應強度
• D． 若撤去電場后管中漏入少量空氣，會因空氣阻力的影響使得比荷的測量值偏大

Answer 1

分析 根據(jù)題意明確實驗原理，根據(jù)帶電粒子在復合場以及磁場中的運動規(guī)律可得出比荷的計算方法，從而明確應測量的數(shù)據(jù)并明確速度減小后的誤差情況．

解答 解：A、當電子勻速穿過電磁場時，有：
Eq=Bqv
故v=$\frac{E}{B}$；
再根據(jù)電子在磁場中做圓周運動規(guī)律，測出OP以及OO′的距離，即可明確電子轉動半徑，再根據(jù)洛倫茲力充當向心力即可求出比荷；故不需要測量速度；但需要記錄勻強電場的場強和勻強磁場的磁感應強度以及直接測出OP的距離，并根據(jù)儀器參數(shù)得到OO′的距離；故AC正確，B錯誤；
D、若撤去電場后玻璃管中漏入少量空氣，電子運動會受到一定的阻礙，電子的速度減小，對應的半徑減小，
根據(jù)R=$\frac{mv}{Bq}$
可知：$\frac{q}{m}$=$\frac{v}{BR}$，
則說明比荷的測量值會偏大；故D正確；
故選：ACD．

點評 本題巧妙地將帶電粒子在復合場以及磁場中的運動與實驗結合，考查對物理知識的掌握以及應用情況，要注意正確分析題意，明確物理規(guī)律的應用才能準確求解．