Hạt mang điện trong điện trường đều – súng electron và ống lệch tia

Phục vụ chủ đề Điện trường của Vật lí 11 (Chương trình GDPT 2018): chuyển động của hạt mang điện trong điện trường đều giữa hai bản song song. Mô hình gồm súng tăng tốc (|q|Uₐ = ½mv²), hai bản lệch tạo điện trường đều E = U/d và màn huỳnh quang, như trong ống phóng điện tử của dao động kí. Chọn electron, proton hoặc hạt alpha; đổi hiệu điện thế tăng tốc Uₐ, hiệu điện thế hai bản U, khoảng cách d, chiều dài bản L và khoảng cách tới màn D. Hạt bay vào vuông góc với đường sức chuyển động thẳng đều dọc theo bản và nhanh dần đều theo phương của lực điện, nên quỹ đạo là parabol. Số đo hiện tốc độ, thời gian bay, độ lệch y = UL²/(4dUₐ), góc lệch, vết sáng trên màn và động năng theo eV; các lần bắn trước được giữ lại để so sánh. Bật từ trường B vuông góc để cân bằng lực điện: khi vết sáng về tâm thì v = E/B và đo được q/m như thí nghiệm Thomson. Câu hỏi gợi ý: – Vì sao electron và proton được tăng tốc qua cùng một hiệu điện thế lại lệch cùng một khoảng trên màn nhưng ngược chiều? – Tăng gấp đôi Uₐ thì độ lệch của vết sáng thay đổi thế nào? – Khi lực điện và lực từ cân bằng, vì sao tốc độ của hạt bằng E/B?