Question

3．带电粒子的电荷量与质量的比值，叫做该粒子的比荷．测定比荷的方法有多种多样，为了测定电子的比荷，汤姆逊利用真空玻璃管进行测定，大致测量方法是：①在真空玻璃管内加上相互垂直的匀强电场和匀强磁场，控制电场强度和磁感应强度，让加速后的电子从O′位置进入后沿直线打到荧光屏上O点：②再撤去电场，电子束打在荧光屏上P点．简化情形如图所示，为测算出电子的比荷（　　）

• A． 需要测出OP的距离，并知OO′的距离
• B． 需要直接测出电子射入场区时的速度v
• C． 需要记录电场的场强和磁场的磁感应强度
• D． 若撤去电场后管中漏入少量空气，会因空气阻力的影响使得比荷的测量值偏大

Answer 1

分析 根据题意明确实验原理，根据带电粒子在复合场以及磁场中的运动规律可得出比荷的计算方法，从而明确应测量的数据并明确速度减小后的误差情况．

解答 解：A、当电子匀速穿过电磁场时，有：
Eq=Bqv
故v=$\frac{E}{B}$；
再根据电子在磁场中做圆周运动规律，测出OP以及OO′的距离，即可明确电子转动半径，再根据洛伦兹力充当向心力即可求出比荷；故不需要测量速度；但需要记录匀强电场的场强和匀强磁场的磁感应强度以及直接测出OP的距离，并根据仪器参数得到OO′的距离；故AC正确，B错误；
D、若撤去电场后玻璃管中漏入少量空气，电子运动会受到一定的阻碍，电子的速度减小，对应的半径减小，
根据R=$\frac{mv}{Bq}$
可知：$\frac{q}{m}$=$\frac{v}{BR}$，
则说明比荷的测量值会偏大；故D正确；
故选：ACD．

点评 本题巧妙地将带电粒子在复合场以及磁场中的运动与实验结合，考查对物理知识的掌握以及应用情况，要注意正确分析题意，明确物理规律的应用才能准确求解．