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J.J.汤姆孙1897年用阴极射线管测量了电子的比荷(电子电荷量与质量之比),其实验原理如图18-1-8所示.电子流平行于极板射入,极板P、P′间同时存在匀强电场K和垂直纸面向里的匀强磁场 B时,电子流不发生偏转;极板间只存在垂直纸面向里的匀强磁场B时,电子流穿出平行板电容器时的偏向角θ= rad.已知极板长L=3.0×10-2m,电场强度大小为 E=1.5 ×104 V/m,磁感应强度大小为 B=5.0 ×10-4 T.求电子比荷.

图18-1-8

1.3×1011 C/kg.


解析:

无偏转时,洛伦兹力和电场力平衡.

无偏转时,有eE=evB

只存在磁场时,有evB=m(或r=),由几何关系r=

偏转角很小时,r≈联立,并代入数据得==1.3×1011 C/kg.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:学习高手选修物理-3-5人教版 人教版 题型:038

J.J.汤姆孙1897年用阴极射线管测量了电子的比荷(电子电荷量与质量之比),其实验原理如图所示.电子流平行于极板射入,极板P、间同时存在匀强电场K和垂直纸面向里的匀强磁场 B时,电子流不发生偏转;极板间只存在垂直纸面向里的匀强磁场B时,电子流穿出平行板电容器时的偏向角rad.已知极板长L=3.0×10-2 m,电场强度大小为E=1.5×104 V/m,磁感应强度大小为B=5.0 ×10-4 T.求电子比荷.

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科目:高中物理 来源: 题型:

J.J.汤姆孙1897年用阴极射线管测量了电子的比荷(电子电荷量与质量之比),其实验原理如图18-1-8所示.电子流平行于极板射入,极板P、P′间同时存在匀强电场K和垂直纸面向里的匀强磁场 B时,电子流不发生偏转;极板间只存在垂直纸面向里的匀强磁场B时,电子流穿出平行板电容器时的偏向角θ= rad.已知极板长L=3.0×10-2m,电场强度大小为 E=1.5 ×104 V/m,磁感应强度大小为 B=5.0 ×10-4 T.求电子比荷.

18-1-8

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J.J.汤姆孙1897年用阴极射线管测量了电子的比荷(电子的电荷量与质量之比),其实验原理示意图如图所示.电子流平行极板射入,极板P、P′间同时存在匀强电场E和匀强磁场B时,电子流不发生偏转;极板间只存在匀强磁场B时,电子流穿出磁场时的偏向角Δθ= rad.已知极板长度L=5 cm,电场强度E=15 000 V/m,磁感应强度B=0.55×10-3 T.

(1)求电子流初速度的大小;

(2)估算该实验中测得的电子比荷约为多大?

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J.J.汤姆孙1897年用阴极射线管测量了电子的比荷(电子电荷量与质量之比),其实验原理如图所示。电子流平行于极板射入,极板PP′间同时存在匀强电场E和垂直纸面向里的匀强磁场B时,电子流不发生偏转;极板间只存在垂直纸面向里的匀强磁场B时,电子流穿出平行板电容器时的偏向角。已知极板长度为L=3.0×10-2m,电场强度大小为E =1.5×104 V/m,磁感应强度大小为B=5.0×10-4T。求电子比荷。

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