(2024·北京延庆·统考一模)电子的电荷量e与其质量m之比称为电子的比荷,测定电子的比荷是物理学发展史上的非常重要的事件,电子比荷的测定有多种方法。
图是汤姆孙用来测定电子比荷的实验装置示意图,某实验小组的同学利用此装置进行了如下探索:
①真空管内的阴极K发出的电子经加速后,穿过A'中心的小孔沿中心线OP的方向进入到两块水平正对放置的平行极板M和N间的区域。当M和N间不加偏转电压时,电子束打在荧光屏的中心P点处,形成了一个亮点;
③在M和N之间再加上垂直于纸面向外的匀强磁场,调节磁场的强弱,当磁感应强度的大小为B时,电子在M、N间作匀速直线运动,亮点重新回到P点;
④撤去M和N间的偏转电压,只保留磁场,电子在M、N间作匀速圆周运动,亮点偏离到P2点。荧光屏可视为平面,测得P、P2的距离。
若已知平行板的间距为d,并已经求得电子在M、N间作匀速圆周运动的轨迹半径为r,请结合上述步骤求电子的比荷。(不计电子所受的重力和电子间的相互作用)
已知金属导体突然刹车的加速度大小为a,你认为这种实验方法能否测出电子的比荷?
如果能,请写出还需测量的物理量和对应的测量工具,并用需要测量的物理量表示金属内部载流子的比荷。
如果不能,你认为还有什么方法可以测量该金属导体内部载流子的比荷?
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