Question

英国物理学家汤姆孙（J.Jthomson,1856-1940）认为阴极射线是带电粒子流。如图是他当时使用的放电管的示意图。从阴极K发出的带电粒子通过小孔A、A’形成一条细细的射线。

(1)当M N之间未加电场时，射线不偏转射中P₁按图示方向施加电场E之后，射线发生偏转并击中荧光屏P₂点。由此你推断阴极射线带有什么性质的电荷？
(2)为了 抵消阴极射线的偏转，是它从P₂点回到P₁，此时，在M和N间的区域，再加上一个方向垂直于纸面的匀强磁场．这个磁场方向指向纸里还是指向纸外？
(3)调节磁场的强弱，当磁感应强度的大小为B时，亮点重新回到P₁点．求打在荧光屏P₁点的阴极射线粒子速度V的大小。
(4)去掉电场E只保留磁场B。由于磁场方向与射线运动方向垂直，阴极射线在M和N之间有磁场的区域形成半径r的圆弧，使得射线落在P₃点。试推导出电子的比荷q/m的表达式

Answer 1

(1) 负电 (2) 垂直纸面向外(3) v="E/B" (4) q/m =v/Br

试题分析：（1）负电     ---2分
（2）垂直纸面向外   ---2分
（3）Bqv=Eq    ---2分      v=E/B     ----2分 
（4）Bqv=mv²/r   ---2分    q/m =v/Br    ---2分
点评：电粒子在垂直的电场中做类平抛运动，在垂直的磁场中做匀速圆周运动．类平抛运动可用平抛运动规律来处理，圆周运动的可建立几何关系来列式求解．