[实用新型]带电粒子运动实验装置

说明书

技术领域  本实用新型涉及一种可以在高中物理课堂上演示宏观带电体在电场中的运动情况，尤其是可以定性的演示带电体在电场中的加速以及偏转。 

背景技术  现行人民教育出版社出版的高中《物理》(必修加选修)课程中，所采用演示带电体加速的试验装置是阴极射线管，只能让我们通过观察电子束打到荧光屏上的径迹，来体会电子被加速的过程，不能宏观观察带电体的运动情况，不能够取得良好的课堂效果。 

发明内容  为了克服现有实验装置不能宏观观察带电体的运动情况。本实用新型提供一种实验装置，即能在课堂上演示宏观带电体在电场中的加速，又能演示带电体在电场中的偏转。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：在绝缘底座的一端固定有两个互相平行的金属板，其中一个金属板下部开有穹形洞，平行板之间固定有平行导轨，平行导轨上放置轻质小球，绝缘底座的另一侧也放置有两个平行的金属板，放置方向与前两个金属板方向垂直。将轻质小球的表面涂上一层导电物质，将其放在靠近加速板一侧。利用静电吸附和接触起电的原理使轻质小球带电。小球带电后，在电场力的作用下，实现加速；加速后，带电小球以垂直于偏转电场的速度，进入偏转电场，实现偏转。 

本实用新型的有益效果是，即能直观、定性的观察宏观带电体在电场中的加速，又能观察到带电体的偏转，特别有利于在课堂上为初学者接受，给学生留下深刻的印象，加深对粒子加速与偏转的理解，课堂效果明显。本实用新型机械装置简单、容易理解、价格低廉、容易制作、实验效果明显，便于推广。 

附图说明

下面结合附图和实例对本实用新型进一步说明。 

附图是本实用新型的结构示意图。 

图中：1.绝缘底座，2.调平螺母，3.加速板A，4.轻质导电小球，5.平行轨道，6.加速板B，7.偏转板A，8.偏转板B 

具体实施方式

在图中：绝缘底座(1)的下表面四角有调平螺母(2)，绝缘底座(1)的上表面左侧固定有加速板A(3)和加速板B(6)，加速板A(3)和加速板B(6)之间固定有平行轨道(5)，在平行轨道(5)的上方放置轻质导电小球(4)，加速板B(6)中部有穹形小孔，可以让轻质导电小球(4)穿过。绝缘底座(1)上表面右侧放置有距离可调的偏转板A(7)和偏转板B(8)。 

当进行课堂演示时，将轻质导电小球(4)放在平行轨道(5)上，靠近加速板A(3)处，将加速板A(3)和加速板B(6)分别接到高压电源的负、正极上。接通电源，就可以在加速板A(3)和加速板B(6)之间形成加速电场，轻质导电小球(4)受到吸引，发生静电吸附现象，被吸附到加速板A(3)上；轻质带电小球(4)与加速板A(3)接触，发生接触起电现象。随后轻质导电小球(4)在加速板A(3)和加速板B(6)形成的加速电场中，做初速度为零的加速运动，最终以某一速度v从加速板B(6)的穹形小孔中穿出。 

将偏转板A(7)和偏转板B(8)分别接到电源的正、负极上，接通电源，形成垂直于两偏转板的偏转电场。当轻质导电小球以平行于偏转板A(7)的初速度进入偏转电场，受到垂直于初速度方向的电场力，使得轻质带电小球(4)在偏转电场中实现偏转。 

通过以上实验，可直观、定性的在课堂上演示宏观带电体在电场中的加速与偏转。能够取得良好的实验效果。