(1)电荷量的量子化
带电体所带电荷量具有量子化,即任何带电体所带电荷量只能是电子电荷量的整数倍,即q=ne(n为自然数)。
(2)比荷(或电荷量)的测定
根据电场、磁场对电子(带电粒子)的偏转测量比荷(或电荷量),分以下两步:
①让粒子通过正交的电磁场(如图),让其做直线运动,根据二力平衡,即F洛=F电(Bqv=qE)得到粒子的运动速度v=。
②在其他条件不变的情况下,撤去电场(如下图),保留磁场让粒子在磁场中运动,由洛伦兹力提供向心力即Bqv=,根据轨迹偏转情况,由几何知识求出其半径r,得==
【典型例题】如图所示,让一束均匀的阴极射线垂直穿过正交的电磁场,选择合适的磁感应强度B和电场强度E,带电粒子将不发生偏转,然后撤去电场,粒子将做匀速圆周运动,测得其半径为R,则阴极射线中带电粒子的比荷为________.
【审题指导】
(1)电子进入电场与磁场的复合场后,会受到向上电场力qE和向下的洛伦兹力Bqv.若电场力等于于洛伦兹力,则粒子做匀速直线运动.
(2)若撤去电场,粒子将做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力可求荷质比.
【答案】
【解析】因为带电粒子不偏转,所以受到的电场力与洛伦兹力平衡, 即qE=qBv,所以v=.粒子进入磁场后做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力qvB=m,所以,其半径为R=,所以=.