| 标题 | 电火花打点计时器演示带电粒子在磁场中的偏转 |
| 范文 | 匡海发 张健 摘 要：演示实验不仅要效果明显，而且要仪器简单，操作方便。笔者通过对电火花打点计时器进行改装，产生脉冲高压作用于阴极射线管，演示带电粒子在磁场中的偏转，同时还可以验证左手定则。 关键词：演示实验；电火花打点计时器；左手定则 中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2018）2-0051-1 带电粒子在电磁场中的偏转是十分重要，但是又有一定难度的中学物理实验[1]。笔者通过改装电火花打点计时器的输出，简单、方便地演示带电粒子在磁场中的偏转。在阴极射线管周围加入一定方向的磁场，可以很方便地演示左手定则。实验器材常见、简单，实验效果显著，现介绍如下： 1 电火花打点计时器的改装 如图1所示，打点计时器正面的红、黑接线柱分别是脉冲高压输出端口，反面有一个OPEN标志，当打开反面时，我们观察到的结构如图2所示，发现脉冲高压通过导线A、B接在两个放电针上，当两个针距离比较近时，就会产生高压放电，形成脉冲电流，产生电火花。这就是电火花打点计时器的原理。 我们不难发现：电火花打点计时器产生的脉冲高压电信号通过导线输送到打点针处。现在我们仅仅只需要将图2中的A、B线掐断一根，让脉冲高压不放电即可。再用两根导线将脉冲高压引出加入到阴极射线管（图3）。笔者使用的是J0207电火花计时器。 2 实验步骤 （1）按图4安装好仪器。使用的阴极射线管是J2453阴极射线管。 （2）将打点计时器接通电源，预热15 s左右，就可以观察到淡蓝色的阴极射线（高速电子流）。 （3）将条形磁铁靠近阴极射线管，即可观察到高速电子流的偏转。 （4）改变磁场方向，重复步骤3（包括磁场方向与高速电子流的方向相同或者相反）。 3 改进实验的优点 （1）原实验——观察阴极射线在磁场中的偏转，产生高压电源的仪器容易损坏。改进后的实验高压电源随手可得。 （2）与洛伦兹力演示仪器相比，改进后的实验器材携带方便、操作简单。 （3）一实验多用途，改进后的实验可以演示带电粒子在磁场中是否受力，带电粒子在磁场中如何偏转，可以让学生体验汤姆孙发现电子的过程。 本实验设施简单，教学效果很好。 參考文献： [1]苏翔.带电水滴在电磁场中的偏转[J].物理教学探讨，2017，35（11）：62-63.（栏目编辑 王柏庐） |
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