需要先学习的内容磁场与洛伦兹力

测量电子的电荷和质量

电子无法放在天平上称量。分别测出电荷量的大小和比荷(电荷量的大小÷质量),即可求出电子的质量。

磁場を切って电子を入れると、出口で直進時の位置から何mm⁠ずれるか?

用公式解释现象

  1. 1使电场力与磁场力平衡,求出电子的速率e E=⁠e v B⇒⁠v = EB……
  2. 2撤去磁场,分别沿各方向列出电子的运动方程m d²xdt² = 0⁠,m d²ydt²=⁠e E……
  3. 3求出电子通过极板间的时间,计算出口处的横向偏移量y=⁠½ (e Em)(ℓv)²……
  4. 4根据横向偏移量求出比荷e/mem=⁠2 y v²E ℓ²……
  5. 5使油滴在电场中保持静止,求出电荷量与质量的关系q E=⁠M g……
  6. 6撤去电场,根据油滴的终端速度求出半径和质量r=⁠√(9 η v终2 ρ g)……
  7. 7测量大量油滴的电荷量q=⁠n e……
  8. 8将元电荷除以比荷,求出电子的质量m=⁠e ÷ (em)=⁠9.11×10⁻³¹ kg……
  9. 拓展:加速电压与电子速率
  10. 9求出电子经电压加速后的速率½ m v²=⁠e V……