题目列表(包括答案和解析)
(04年江苏卷)(16分)汤姆生用来测定电子的比荷(电子的电荷量与质量之比)的实验装置如图所示,真空管内的阴极K发出的电子(不计初速、重力和电子间的相互作用)经加速电压加速后,穿过A'中心的小孔沿中心轴O1O的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P和P'间的区域。当极板间不加偏转电压时,电子束打在荧光屏的中心O点处,形成了一个亮点;加上偏转电压U后,亮点偏离到O'点,(O'与O点的竖直间距为d,水平间距可忽略不计。此时,在P和P'间的区域,再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场。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O点。已知极板水平方向的长度为L1,极板间距为b,极板右端到荧光屏的距离为L2(如图所示)。
(1)求打在荧光屏O点的电子速度的大小。
(2)推导出电子的比荷的表达式。
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
图
(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.
图8-3-22
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