如下图为一种可用于测量电子电量e与质量m比值e/m的阴极射线管,管内处于真空状态.图中L是灯丝,当接上电源时可发出电子.A是中央有小孔的金属板,当L和A间加上电
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如下图为一种可用于测量电子电量e与质量m比值e/m的阴极射线管,管内处于真空状态.图中L是灯丝,当接上电源时可发出电子.A是中央有小孔的金属板,当L和A间加上电
题型:不详
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如下图为一种可用于测量电子电量e与质量m比值e/m的阴极射线管,管内处于真空状态.图中L是灯丝,当接上电源时可发出电子.A是中央有小孔的金属板,当L和A间加上电压时(其电压值比灯丝电压大得多),电子将被加速并沿图中虚直线所示的路径到达荧光屏S上的O点,发出荧光,
、
为两块平行于虚直线的金属板,已知两板间距为d,在虚线所示的圆形区域内可施加一匀强磁场,已知其磁感强度为B,方向垂直纸面向外,a、
、
,
、
都是固定在管壳上金属引线,
、
、
,是三个电压可调并可读出其电压值的直流电源.
(1)试在图中画出三个电源与阴极射线管的有关引线的连线.
(2)导出计算e/m的表达式,要求用应测物理量及题给已知量表示.
答案
· (1)各电源的连线如图。
(1)的两端与
、
相连
的上端与
相连,
下端(正极)与a相连.
的上端与
相连,
下端(正极)与
相连.
(2)设
、
、
,向外提供电压分别为
、
、
,则由动能定理得:
∴
解析
设加速电压为
,电子加速后穿过小孔的速度为
,则有
①
施加磁场后,要使电子仍打在O点,应在
、
之间加上适当的电压
,使电子所受的电场力和洛仑磁力平衡,有
②
由①、②两式可解得
举一反三
如图所示,A.B为相距较近的一对平行金属板,长度为l,间距为2d.一束相同的带电粒子(不计重力),以初速v
0
从A.B正中左端的O点射入A.B间,v
0
的方向与两板平行.如果在A.B间加上方向竖直向上、大小为E的匀强电场,则粒子束恰好从A板右端的a点射出;如果在A.B间加上方向垂直纸面向外、大小为B的匀强磁场,则粒子束将恰好从B板右端的b点射出.
(1)求E与B之比.
(2)如果同时加上上述的匀强电场和匀强磁场,粒子束是否沿直线OO’运动?若不是,它将向哪个方向偏转?
题型:不详
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(1)带电液滴带何种电荷?电荷量q为多少? (2)求θ角
(3)若在该区域建立一直角坐标系O一XYZ(XOY为水平面,E、B的方向与ZOY平面平行),当t=0带电液滴恰好通过原点O时立即撒消电场和磁场,求t=0.04s时带电液滴所在位置的坐标
题型:不详
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如图所示,一根绝缘杆沿竖直方向放置,杆上有一个带负电的圆环,它的质量为m、电量为q,与杆间的动摩擦因数为μ.所在的空间存在着方向都是水平向右的匀强电场与匀强磁场,电场强度大小为E、磁感强度大小为B.现将圆环从静止开始释放,环将沿杆下落,求圆环运动过程中的最大加速度与最大速度.
题型:不详
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如图所示,水平方向的匀强电场的场强为E,场区宽度为L,竖直方向足够长.紧挨着电场的是垂直于纸面向外的两个匀强磁场区域,其磁感应强度分别为B和2B.一个质量为m,电量为q的带正电粒子,其重力不计,从电场的边界MN上的a点由静止释放,经电场加速后进入磁场,经过时间t
B
=
穿过中间磁场,进入右边磁场后能按某一路径再返回到电场的边界MN上的某一点b,途中虚线为场区的分界面.求:
(1)中间场区的宽度d;
(2)粒子从a点到b点所经历的时间t
ab
;
(3)当粒子第n次返回电场的MN边界时与出发点之间的距离s
n
.
题型:不详
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串列加速器是用来产生高能离子的装置,图中虚线框内为其主体的原理示意图,其中加速管的中部b处有很高的正电势U,a、c两端均有电极接地(电势为零).现将速度很低的负一价碳离子从a端输入,当离子到达b处时,可被设在b处的特殊装置将其电子剥离,成为n价正离子,而不改变其速度大小.这些正n价碳离子从c端飞出后进入一与其速度方向垂直的、磁感强度为B的匀强磁场中,在磁场中做半径为R的圆周运动,已知碳离子的质量m=2.0×10
-26kg
,U=7.5×10
5
V,B=0.50T,n=2,基元电荷e=1.6×10
-19C
,求R.
题型:不详
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