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(18分)下图为汤姆生在1897年测量阴极射线(电子)的荷质比时所用实验装置的示意图。K为阴极,A1和A2为连接在一起的中心空透的阳极,电子从阴检发出后被电场加速,只有运动方向与A1和A2的狭缝方向相同的电子才能通过,电子被加速后沿方向垂直进入方向互相垂直的电场、磁场的叠加区域。磁场方向垂直纸面向里,电场极板水平放置,电子在电场力和磁场力的共同作用下发生偏转。已知圆形磁场的半径为R,圆心为C。

某校物理实验小组的同学们利用该装置,进行了以下探究测量:

    首先他们调节两种场强的大小:当电场强度的大小为E,磁感应强度的大小为B时,使得电子恰好能够在复合场区域内沿直线运动;然后撤去电场,保持磁场和电子的速度不变,使电子只在磁场力的作用下发生偏转,打要荧屏上出现一个亮点P,通过推算得到电子的偏转角为α(即:之间的夹角)。若可以忽略电子在阴极K处的初速度,则:

(1)电子在复合场中沿直线向右飞行的速度为多大?

(2)电子的比荷为多大?

(3)利用上述已知条件,你还能再求出一个其它的量吗?若能,请指出这个量的名称。

 

(1)

(2)

(3)还可以求出电子在磁场中做圆弧运动的圆半径r等

解析:

(1)电子在复合场中二力平衡,

                                                   ①

(2)如图所示,其中r为电子在磁场中做圆(弧)运动的圆轨道半径。

所以:                                          ③

                                                     ④

又因:                                        ⑤

联解以上四式得:                ⑥

(3)还可以求出电子在磁场中做圆弧运动的圆半径r等(或指出:加速电场的电压U,等即可)

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2010?宣武区二模)下图为汤姆生在1897年测量阴极射线(电子)的荷质比时所用实验装置的示意图.K为阴极,A1和A2为连接在一起的中心空透的阳极,电子从阴检发出后被电场加速,只有运动方向与A1和A2的狭缝方向相同的电子才能通过,电子被加速后沿OO′方向垂直进入方向互相垂直的电场、磁场的叠加区域.磁场方向垂直纸面向里,电场极板水平放置,电子在电场力和磁场力的共同作用下发生偏转.已知圆形磁场的半径为R,圆心为C.
某校物理实验小组的同学们利用该装置,进行了以下探究测量:
首先他们调节两种场强的大小:当电场强度的大小为E,磁感应强度的大小为B时,使得电子恰好能够在复合场区域内沿直线运动;然后撤去电场,保持磁场和电子的速度不变,使电子只在磁场力的作用下发生偏转,打要荧屏上出现一个亮点P,通过推算得到电子的偏转角为α(即:
.
CP
.
OO′
之间的夹角).若可以忽略电子在阴极K处的初速度,则:

(1)电子在复合场中沿直线向右飞行的速度为多大?
(2)电子的比荷(
e
m
)为多大?
(3)利用上述已知条件,你还能再求出一个其它的量吗?若能,请指出这个量的名称.

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科目:高中物理 来源: 题型:

下图为汤姆生在1897年测量阴极射线(电子)的荷质比时所用实验装置的示意图。K为阴极,A1和A2为连接在一起的中心空透的阳极,电子从阴检发出后被电场加速,只有运动方向与A1和A2的狭缝方向相同的电子才能通过,电子被加速后沿方向垂直进入方向互相垂直的电场、磁场的叠加区域。磁场方向垂直纸面向里,电场极板水平放置,电子在电场力和磁场力的共同作用下发生偏转。已知圆形磁场的半径为R,圆心为C。

某校物理实验小组的同学们利用该装置,进行了以下探究测量:

    首先他们调节两种场强的大小:当电场强度的大小为E,磁感应强度的大小为B时,使得电子恰好能够在复合场区域内沿直线运动;然后撤去电场,保持磁场和电子的速度不变,使电子只在磁场力的作用下发生偏转,打要荧屏上出现一个亮点P,通过推算得到电子的偏转角为α(即:之间的夹角)。若可以忽略电子在阴极K处的初速度,则:

(1)电子在复合场中沿直线向右飞行的速度为多大?

(2)电子的比荷为多大?

(3)利用上述已知条件,你还能再求出一个其它的量吗?若能,请指出这个量的名称。

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科目:高中物理 来源:2010年北京市宣武区高三第二次模拟考试(理综)物理部分 题型:计算题

(18分)下图为汤姆生在1897年测量阴极射线(电子)的荷质比时所用实验装置的示意图。K为阴极,A1和A2为连接在一起的中心空透的阳极,电子从阴检发出后被电场加速,只有运动方向与A1和A2的狭缝方向相同的电子才能通过,电子被加速后沿方向垂直进入方向互相垂直的电场、磁场的叠加区域。磁场方向垂直纸面向里,电场极板水平放置,电子在电场力和磁场力的共同作用下发生偏转。已知圆形磁场的半径为R,圆心为C。

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首先他们调节两种场强的大小:当电场强度的大小为E,磁感应强度的大小为B时,使得电子恰好能够在复合场区域内沿直线运动;然后撤去电场,保持磁场和电子的速度不变,使电子只在磁场力的作用下发生偏转,打要荧屏上出现一个亮点P,通过推算得到电子的偏转角为α(即:之间的夹角)。若可以忽略电子在阴极K处的初速度,则:
(1)电子在复合场中沿直线向右飞行的速度为多大?
(2)电子的比荷为多大?
(3)利用上述已知条件,你还能再求出一个其它的量吗?若能,请指出这个量的名称。

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(1)电子在复合场中沿直线向右飞行的速度为多大?

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