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高速电子如何测量质量-高速测量仪器

2025-11-08 07:02:12  

高速电子如何测量质量-高速测量仪器

优质解答

高速电子在磁场里转圈圈测质量。电子速度越快转的圈越大,测出圈半径就能算出质量。比如电子在磁场里转的圈半径是10厘米,测出它每秒转多少圈,就能知道质量是多少。这跟天平测东西不一样,不用直接称重,而是用运动学原理算出来的。

因为电子带负电会受磁场力,这个力刚好让电子转圈。根据公式F=qvB,磁场力等于电荷量乘速度乘磁场强度。转圈半径r=mv/(qB),把速度v和半径r测出来,就能算出质量m。比如实验室用1特斯拉磁场测电子,测得半径3厘米时,电子速度是2.2万公里每秒,算出来质量是9.1×10^-31千克,和已知值差0.0003%。所以用电子在磁场里转圈测质量,误差能控制在万分之一以内。但电子得跑得快,一般要加速到几万公里每秒才行,这就需要用高压电源了。就像用皮尺量树高不用梯子,而是用望远镜测角度一样,都是间接测量法。

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高速电子 质量测量