图17为汤姆生在1897年测量阴极射线的比荷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.电子从阴极发出后被电场加速.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00’方向垂直进人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: 第一步:调节两种场的强弱.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. 第二步: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.打在荧屏上出现一个亮点P.通过推算得到电子的偏转角为α.求:(1)电子在复合场中沿直线向右飞行的速度, (2)电子的比荷, (3)有位同学提出了该装置的改造方案.把球形荧屏改成平面荧屏.并画出了如图18的示意图.已知电场平行金属板长度为L1, 金属板右则到荧屏垂直距离为L2.实验方案的第一步不变.可求出电子在复合场中沿直线向右飞行的速度.第二步撤去磁场.保持电场和电子的速度不变.使电子只在电场力的作用下发生偏转.打在荧屏上出现一个亮点P.通过屏上刻度可直接读出电子偏离屏中心点的距离.同样可求出电子的比荷. 请你判断这一方案是否可行?并说明相应的理由. (1)电子在复合场中二力平衡.即: eE=evB ① ---- 得: ② ---- (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②③④⑤式得: ⑥ ---- (3)此方案可行.原因如下. ---- 如图设电子在电场中偏转的侧向位移为y/. 有 ⑦ ---- 电子通过水平电场的时间为: 电子在电场中偏转的加速度为: ⑧ 则侧向位移为 ⑨ ---- 联立⑦⑧⑨式得: ---- 磁场 石景山10. 物理学家欧姆在探究通过导体的电流和电压.电阻关系时.因无电源和电流表.利用金属在冷水和热水中产生电动势代替电源.用小磁针的偏转检测电流.具体的做法是:在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方.平行于小磁针水平放置一直导线.当该导线中通有电流时.小磁针会发生偏转.某兴趣研究小组在得知直线电流在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比的正确结论后重现了该实验.他们发现:当通过导线电流为时.小磁针偏转了,当通过导线电流为时.小磁针偏转了.则下列说法中正确的是( ) A. B. C. D.无法确定 A 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)


同步练习册答案