J.J.湯姆孫1897年用陰極射線管測(cè)量了電子的比荷(電子電荷量與質(zhì)量之比)，其實(shí)驗(yàn)原理如圖18-1-8所示.電子流平行于極板射入，極板P、P′間同時(shí)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)K和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng) B時(shí)，電子流不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；極板間只存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B時(shí)，電子流穿出平行板電容器時(shí)的偏向角θ= rad.已知極板長(zhǎng)L=3.0×10-2m，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 E=1.5 ×104 V/m，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B=5.0 ×10-4 T.求電子比荷.

圖18-1-8

1.3×1011 C/kg.


解析:

無偏轉(zhuǎn)時(shí)，洛倫茲力和電場(chǎng)力平衡.

無偏轉(zhuǎn)時(shí)，有eE=evB

只存在磁場(chǎng)時(shí)，有evB=m(或r=)，由幾何關(guān)系r=

偏轉(zhuǎn)角很小時(shí)，r≈聯(lián)立，并代入數(shù)據(jù)得==1.3×1011 C/kg.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來源：學(xué)習(xí)高手選修物理－3-5人教版 人教版 題型：038

J．J．湯姆孫1897年用陰極射線管測(cè)量了電子的比荷(電子電荷量與質(zhì)量之比)，其實(shí)驗(yàn)原理如圖所示．電子流平行于極板射入，極板P、間同時(shí)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)K和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng) B時(shí)，電子流不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；極板間只存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B時(shí)，電子流穿出平行板電容器時(shí)的偏向角＝rad．已知極板長(zhǎng)L＝3.0×10－2 m，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E＝1.5×104 V/m，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝5.0 ×10－4 T．求電子比荷．

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J.J.湯姆孫1897年用陰極射線管測(cè)量了電子的比荷(電子電荷量與質(zhì)量之比)，其實(shí)驗(yàn)原理如圖18-1-8所示.電子流平行于極板射入，極板P、P′間同時(shí)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)K和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng) B時(shí)，電子流不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；極板間只存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B時(shí)，電子流穿出平行板電容器時(shí)的偏向角θ= rad.已知極板長(zhǎng)L=3.0×10-2m，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 E=1.5 ×104 V/m，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B=5.0 ×10-4 T.求電子比荷.

圖18-1-8

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J.J.湯姆孫1897年用陰極射線管測(cè)量了電子的比荷（電子的電荷量與質(zhì)量之比），其實(shí)驗(yàn)原理示意圖如圖所示.電子流平行極板射入，極板P、P′間同時(shí)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B時(shí)，電子流不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；極板間只存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B時(shí)，電子流穿出磁場(chǎng)時(shí)的偏向角Δθ= rad.已知極板長(zhǎng)度L=5 cm，電場(chǎng)強(qiáng)度E=15 000 V/m，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.55×10-3 T.

（1）求電子流初速度的大�。�

（2）估算該實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的電子比荷約為多大？

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J.J.湯姆孫1897年用陰極射線管測(cè)量了電子的比荷（電子電荷量與質(zhì)量之比），其實(shí)驗(yàn)原理如圖所示。電子流平行于極板射入，極板P、P′間同時(shí)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)E和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B時(shí)，電子流不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；極板間只存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B時(shí)，電子流穿出平行板電容器時(shí)的偏向角。已知極板長(zhǎng)度為L=3.0×10-2m,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E =1.5×104 V/m,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=5.0×10-4T。求電子比荷。

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