Question

【题目】汤姆孙测定阴极射线粒子比荷的实验原理如图所示，阴极发出的电子束沿直线射到荧光屏上的O点时，出现一个光斑．在垂直于纸面的方向上加一个磁感应强度为3.0×10﹣4T的匀强磁场后，电子束发生偏转，沿半径为7.2cm的圆弧运动，打在荧光屏上的P点．然后在磁场区域加一个竖直向下的匀强电场，电场强度的大小为1.14×103V/m时，光斑P又回到O点，求电子的比荷．

Answer 1

【答案】解答：只加磁场时，电子仅受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，轨道半径设为r ，
由牛顿第二定律知：qvB= ，
比荷为： …①
加上电场E以后，使偏转的电子束回到原来的直线上，是因为电子受到的电场力Eq和洛伦兹力qvB平衡，
因此有：Eq=qvB…②
由①②式得： C/kg=1.76×1011C/kg ．
答：电子的比荷1.76×1011C/kg ．
【解析】只受到洛伦兹力，根据牛顿第二定律列式；再根据电场力与洛伦兹力平衡列式，即可求解．