Question

3．帶電粒子的電荷量與質(zhì)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(jìn)行測定，大致測量方法是：①在真空玻璃管內(nèi)加上相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，控制電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度，讓加速后的電子從O′位置進(jìn)入后沿直線打到熒光屏上O點(diǎn)：②再撤去電場，電子束打在熒光屏上P點(diǎn)．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(shí)的速度v
• C． 需要記錄電場的場強(qiáng)和磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度
• D． 若撤去電場后管中漏入少量空氣，會(huì)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(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)帶電粒子在復(fù)合場以及磁場中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得出比荷的計(jì)算方法，從而明確應(yīng)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(dāng)電子勻速穿過電磁場時(shí)，有：
Eq=Bqv
故v=$\frac{E}{B}$；
再根據(jù)電子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律，測出OP以及OO′的距離，即可明確電子轉(zhuǎn)動(dòng)半徑，再根據(jù)洛倫茲力充當(dāng)向心力即可求出比荷；故不需要測量速度；但需要記錄勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)和勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)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(cuò)誤；
D、若撤去電場后玻璃管中漏入少量空氣，電子運(yùn)動(dòng)會(huì)受到一定的阻礙，電子的速度減小，對應(yīng)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(huì)偏大；故D正確；
故選：ACD．

點(diǎn)評 本題巧妙地將帶電粒子在復(fù)合場以及磁場中的運(yùn)動(dòng)與實(shí)驗(yàn)結(jié)合，考查對物理知識(shí)的掌握以及應(yīng)用情況，要注意正確分析題意，明確物理規(guī)律的應(yīng)用才能準(zhǔn)確求解．