Question

湯姆孫測定電子比荷（電子的電荷量與質(zhì)量之比）的實驗裝置如圖所示。真空玻璃管內(nèi)，陰極K發(fā)出的電子經(jīng)加速后，穿過小孔A、C沿中心軸線OP₁進入到兩塊水平正對放置的極板D₁、D₂間的區(qū)域，射出后到達右端的熒光屏上形成光點。若極板D₁、D₂間無電壓，電子將打在熒光屏上的中心P₁點；若在極板間施加偏轉(zhuǎn)電壓U，則電子將打P₂點，P₂與P₁點的豎直間距為b，水平間距可忽略不計。若再在極板間施加一個方向垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場（圖中未畫出），則電子在熒光屏上產(chǎn)生的光點又回到P₁點。已知極板的長度為L₁，極板間的距離為d，極板右端到熒光屏間的距離為L₂。忽略電子的重力及電子間的相互作用。

（1）求電子進入極板D₁、D₂間區(qū)域時速度的大�。�

（2）推導出電子的比荷的表達式；

（3）若去掉極板D₁、D₂間的電壓，只保留勻強磁場B，電子通過極板間的磁場區(qū)域的軌跡為一個半徑為r的圓弧，陰極射線射出極板后落在熒光屏上的P₃點。不計P₃與P₁點的水平間距，求P₃與P₁點的豎直間距y。

Answer 1

（1）

(2）

（3）

          【考點定位】考查帶電粒子在電場中運動及其相關(guān)知識。