带电水滴在电磁场中偏转的演示实验
2017-12-21苏翔
物理教学探讨 2017年11期
关键词:磁场
苏翔
摘 要:高中物理选修3-1讲授了带电粒子在电场和磁场中的偏转问题,观察微观粒子的轨迹通常需要专门的仪器设备,因此中学生初学这部分知识时会感到比较抽象难懂。笔者设计了演示实验,让红色的带电水滴通过电场、磁场,可以明显地观察到,带电水滴在电场、磁场中受力,轨迹发生偏转。对学生理解带电粒子在电场和磁场中的偏转问题有很大帮助,在实际教学中也收到了很好的效果。
关键词:带电水滴;电场;磁场;偏转
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2017)11-0062-2
1 前 言
带电粒子在电场中会受电场力,运动的带电粒子在磁场中会受洛伦兹力,如果是电场和磁场的复合场,则运动的带电粒子会同时受电场力和洛伦兹力的作用。由于电场、磁场看不见摸不着,学生对带电粒子在其中的受力情况的理解就很困难,非常抽象。是中学物理教学中的重点和难点问题。
带电粒子在电磁场中的运动问题十分重要,许多物理学家进行过深入研究,并取得了许多重要成果;在技术中获得广泛地应用[1-2]。
笔者设计了演示实验,让红色的带电水滴通过电场、磁场,可以明显地观察到,带电水滴在电场、磁场中受力,轨迹发生偏转[3-4]。对学生理解带电粒子在电场和磁场中的偏转问题有很大帮助。装置示意图和实物图如图1、2。
2 实验器材
感应起电机、平行板电容器、高压导线(含鳄鱼夹)、铁架台、强磁铁、针管、红墨水、水槽等。
3 方法原理
在水中插入一个电极,用高压导线连接至感应起电机的一个小球上,摇动手柄,可以使水带上与之相连的小球相同性质的电荷。……
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