汤姆生在测定阴极射线荷质比时采用的方法是利用电场、磁场偏转法,即测出阴极射线在匀强电场或匀强磁场中穿过一定距离时的偏角。设匀强电场的电场强度为E,阴极射线垂直电

汤姆生在测定阴极射线荷质比时采用的方法是利用电场、磁场偏转法,即测出阴极射线在匀强电场或匀强磁场中穿过一定距离时的偏角。设匀强电场的电场强度为E,阴极射线垂直电

题型:0115 模拟题难度:来源:
汤姆生在测定阴极射线荷质比时采用的方法是利用电场、磁场偏转法,即测出阴极射线在匀强电场或匀强磁场中穿过一定距离时的偏角。设匀强电场的电场强度为E,阴极射线垂直电场射入,穿过水平距离L后的运动偏角为θ(θ较小,θ≈tanθ,如图A所示);以匀强磁场B代替电场,测出经过同样长的一段弧长L的运动偏角为φ (如图B),试以E、B、L、θ、φ表示组成阴极射线粒子比荷q/m的关系式。
答案
解:在电场中偏转







在磁场中偏转,设电子在磁场中做匀速圆周运动半径为R


联立消去v0整理得
 
举一反三
如图,xoy平面内存在着沿y轴正方向的匀强电场,一个质量为m、带电荷量为+q的粒子从坐标原点O以速度v0沿x轴正方向开始运动。当它经过图中虚线上的M(,a)点时,撤去电场,粒子继续运动一段时间后进入一个矩形匀强磁场区域(图中未画出),又从虚线上的某一位置N处沿y轴负方向运动并再次经过M点。已知磁场方向垂直xoy平面(纸面)向里垂直,磁感应强度大小为B,不计粒子的重力。试求:
(1)电场强度的大小;
(2)N点的坐标;
(3)矩形磁场的最小面积。
题型:0110 模拟题难度:| 查看答案
长为L的平行金属板水平放置,两极板带等量的异种电荷,板间形成匀强电场,一个带电为+q、质量为m的带电粒子,以初速v0紧贴上板垂直于电场线方向进入该电场,刚好从下板边缘射出,射出时末速度恰与下板成30°角,如图所示,不计粒子重力,求:
(1)粒子末速度的大小;
(2)匀强电场的场强;
(3)两板间的距离。
题型:山东省期末题难度:| 查看答案
如图所示,平行板电容器AB两极板水平放置,现将其和二极管串联接在电源上,已知A和电源正极相连,且<,二极管具有单向导电性,当单刀双掷开关接1时,一带正电粒子沿AB中心水平射入,打在B极板上的N点,不计粒子重力,为使粒子能打在N点右侧,则下列措施不可行的是
[     ]
A.将单刀双掷开关接2
B.将A板上移一段距离
C.将B板下移一段距离
D.在A板下表面插入一很薄的金属板
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一平行板电容器中存在匀强电场,电场沿竖直方向。两个比荷(即粒子的电荷量与质量之比)不同的带正电的粒子a和b,从电容器的P点(如图)以相同的水平速度射入两平行板之间。测得a和b与电容极板的撞击点到入射点之间的水平距离之比为1:2。若不计重力,则a和b的比荷之比是
[     ]
A.1:2  
B.1:8    
C.4:1
D.2:1
题型:湖南省月考题难度:| 查看答案
如图所示,水平放置的两平行金属板间有一竖直方向匀强电场,板长为L,板间距离为d,在距极板右端L处有一竖直放置的屏M,一带电量为q,质量为M的质点从两板中央平行于极板射入电场,最后垂直打在M屏上。以下说法中正确的是
[     ]
A.质点打在屏的P点下方,板间场强大小为2mg/q
B.质点打在屏的P点下方,板间场强大小为mg/q
C.质点打在屏的P点上方,板间场强大小为2mg/q
D.质点打在屏的P点上方,板间场强大小为mg/q
题型:0113 月考题难度:| 查看答案
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