【提示】 抛物线．

探讨2：电子飞出金属板间后到荧光屏P的过程中的运动轨迹是什么形状？ 【提示】 一条直线．

探讨3：要使电子在M1、M2之间沿水平方向做直线运动，所加的磁场应为什么方向？

【提示】 垂直于纸面向外． [核心点击]

1．电子比荷(或电荷量)的测定方法

根据电场、磁场对电子的偏转测量比荷(或电荷量)，可按以下方法： (1)让电子通过正交的电磁场，如图18-1-4(甲)所示，让其做匀速直线运动，E根据二力平衡，即F洛＝F电(Bqv＝qE)得到电子的运动速度v＝.

B

甲

(2)在其他条件不变的情况下，撤去电场，如图18-1-4(乙)所示，保留磁场让mv2

电子在磁场中运动，由洛伦兹力提供向心力，即Bqv＝r，根据轨迹偏转情况，v2qvE

由几何知识求出其半径r，则由qvB＝mr得m＝Br＝B2r.

乙 图18-1-4

2．密立根油滴实验 (1)装置

密立根实验的装置如图18-1-5所示．

图18-1-5

①两块水平放置的平行金属板A、B与电源相接，使上板带正电，下板带负电．油滴从喷雾器喷出后，经上面金属板中间的小孔，落到两板之间的匀强电场中．

②大多数油滴在经过喷雾器喷嘴时，因摩擦而带负电，油滴在电场力、重力和空气阻力的作用下下降．观察者可在强光照射下，借助显微镜进行观察．

(2)方法

①两板间的电势差、两板间的距离都可以直接测得，从而确定极板间的电场强度E.但是由于油滴太小，其质量很难直接测出．密立根通过测量油滴在空气中下落的终极速度来测量油滴的质量．没加电场时，由于空气的黏性，油滴所受的重力大小很快就等于空气给油滴的摩擦力而使油滴匀速下落，可测得速度v1.

②再加一足够强的电场，使油滴做竖直向上的运动，在油滴以速度v2匀速运动时，油滴所受的静电力与重力、阻力平衡．根据空气阻力遵循的规律，即可求得油滴所带的电荷量．

(3)结论

带电油滴的电荷量都等于某个最小电荷量的整数倍，从而证实了电荷是量子化的，并求得了其最小值即电子所带的电荷量e.

3．(多选)关于电荷的电荷量下列说法正确的是( ) A．电子的电量是由密立根油滴实验测得的 B．物体所带电荷量可以是任意值 C．物体所带电荷量最小值为1.6×10－19 C D．物体所带的电荷量都是元电荷的整数倍

【解析】 密立根的油滴实验测出了电子的电量为1.6×10－19 C，并提出了电荷量子化的观点，因而A对，B错，C对；任何物体的电荷量都是e的整数倍，故D对．

【答案】 ACD

4．密立根油滴实验进一步证实了电子的存在，揭示了电荷的非连续性．如图18-1-6所示是密立根油滴实验的原理示意图，设小油滴的质量为m，调节两极板间的电势差U，当小油滴悬浮不动时，测出两极板间的距离为d.则可求出小油滴的电荷量q＝________.

图18-1-6

Umgd

【解析】 由平衡条件得mg＝qd，解得q＝U. 【答案】

mgdU

5．如图18-1-7所示为汤姆孙用来测定电子比荷的装置．当极板P和P′间不加偏转电压时，电子束打在荧光屏的中心O点处，形成一个亮点；加上偏转电压U后，亮点偏离到O′点，O′点到O点的竖直距离为d，水平距离可忽略不计；此时在P与P′之间的区域里再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场，调节磁感应强度，当其大小为B时，亮点重新回到O点．已知极板水平方向长度为L1，极板间距为b，极板右端到荧光屏的距离为L2.