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湯姆生在測定陰極射線荷質比時采用的方法是利用電場、磁場偏轉法.即測出陰極射線在勻強電場或勻強磁場中穿過一定距離時的偏角.設勻強電場的電場強度為E,陰極射線垂直電場射入、穿過水平距離L后的運動偏角為θ(θ較小,θ≈tanθ)(如圖A);以勻強磁場B代替電場,測出經過同樣長的一段弧長L的運動偏角為(如圖B),試以E、B、L、θ、表示組成陰極射線粒子比荷q/m的關系式.

在電場中偏轉
   L=v0t 、佟 y=at 、
   a= 、邸 anθ= 、 
   ∴tanθ=  ⑤  ∵tanθ=θ 、
         ∴θ=  ⑦
  在磁場中偏轉:設電子在磁場中做勻速圓周運動半徑為R
           qv0B=m 、
            L=R·φ  ⑨ 
、撷啖崧摿⑾0整理得  
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖10所示,在坐標系xoy平面的x>0區域內,有電場強度E=2×105N/C,方向沿y軸負向的勻強電場和磁感應強度B=0.20 T,方向與xoy平面垂直向里的勻強磁場。在y軸上有一足夠長的熒光屏MN,在x軸上的P(10,0)點處有一粒子發射槍連續不斷的發射大量質量m=6.4×10-27kg,電量q=3.2×10-19C的帶正電粒子,其向x軸方向發射的粒子恰能沿x軸做勻速直線運動。若撤去電場,并使粒子發射槍以P為軸在xoy平面內以角速度ω=2πrad/s逆時針轉動(整個裝置都處在真空中),求:
(1)帶電粒子在磁場中運動的軌跡半徑;
(2)熒光屏上閃光點的范圍;
(3)熒光屏上閃光點從最高點移動到最低點所用的時間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

.如圖所示,一電子束垂直于電場線與磁感線方向入射后偏向A極板,為了使電子束沿射入方向做直線運動,可采用的方法是 
A.將變阻器滑動頭P向右滑動
B.將變阻器滑動頭P向左滑動
C.將極板間距離適當減小
D.將極板間距離適當增大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,某一真空區域內充滿勻強電場和勻強磁場,此區域的寬度d =" 8" cm,電場強度為E,方向豎直向下,磁感應強度為B,方向垂直紙面向里,一電子以一定的速度沿水平方向射入此區域.若電場與磁場共存,電子穿越此區域時恰好不發生偏轉;若射入時撤去磁場,電子穿越電場區域時,沿電場方向偏移量y =" 3.2" cm;若射入時撤去電場,電子穿越磁場區域時也發生了偏轉.不計重力作用,求:

(1)電子射入時的初速度的表達式;(注:表達式不必代入具體數值,只保留字母符號)
(2)電子比荷的表達式;
(3)畫出電子穿越磁場區域時(撤去電場時)的軌跡并標出射出磁場時的偏轉角;
(4)電子穿越磁場區域后(撤去電場時)的偏轉角
  

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖1(a)所示,在空間存在一個變化的電場和一個變化的磁場,電場的方向水平向右(圖中由B到C),場強的大小變化如圖1(b)所示,磁感應強度變化如圖1(c)所示,方向垂直于紙面,從t=1s末開始,在A點每隔2s有一個相同的帶電粒子(重力不計)沿AB方向(垂直于BC)的速度v0射出,恰好能擊中C點,若AC=2BC,且粒子在AC間的運動時間小于1s,求:

(1)圖像中E0和B0的比值;
(2)磁場的方向;
(3)若第一個粒子擊中C點的時刻已知為(1+Δt)s,則第二個粒子擊中C點的時刻是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,abcd是一個正方形的盒子,在cd邊的中點有一個小孔e,盒子中存在著沿ad方向的勻強電場.一粒子源不斷地從a處的小孔沿ab方向向盒內發射相同的帶電粒子,粒子的初速度為v0,經電場作用后恰從e處的小孔射出.現撤去電場,在盒中加一方向垂直于紙面的勻強磁場(圖中未畫出),粒子仍恰好從e孔射出.(粒子的重力和粒子間的相互作用力均可忽略),則

(1)所加磁場的方向如何?
(2)電場強度E與磁感強度B的比值為多大?
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

兩塊平行的水平放置的金屬板、板長L=18cm,兩板間距離d=5cm.兩板間有垂直紙面的勻強磁場,其B=2T.兩板間加有如圖所示的周期性變化的電壓.電壓不為零時,上板帶正電,下板帶負電,若t=0時,有一質量m=kg的帶電粒子,以速率v=6×m/s從兩板的正中央沿垂直于磁場方向飛入兩板之間,已知粒子帶電量Q=+C,問:該粒子能否穿過兩金屬板?若不能穿過,粒子打在何處?若能穿過,求穿過金屬板所用的時間.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一束具有各種速率的兩種質量數不同的一價銅離子,水平地經過小   孔S1射入垂直的勻強電場和勻強磁場區域,已知勻強電場的場強E="1X" l05v/m,勻強磁場的磁感應強度為Bl=0.4T.求:
(1)速度多大的一價銅離子,才能通過與Sl小孔正對的S2小孔射入另一勻強磁場B2中?
(2)如果這些一價銅離子在勻強磁場B2中發生偏轉后,打在過小孔S2且與兩磁場分界面重合的照相底片上,已知分界面與小孔SlS2連線垂直,若感光點到小孔S2的距離分別為d1=0.654m,d2="0.674m" ,那么對應的兩種銅離子的質量數之比為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

電視機的顯像管中,電子束的偏轉是用磁偏轉技術實現的。在電子槍中產生的
電子經過加速電場加速后射出,從P點進入并通過圓形區域后,打到熒光屏上,如圖所示。如果圓形區域中不加磁場,電子一直打到熒光屏上的中心O點的動能為E;在圓形區域內加垂直于圓面、磁感應強度為B的勻強磁場后,電子將打到熒光屏的上端N點。已知ON=h,PO=L。電子的電荷量為e,質量為m。求:
(1)電子打到熒光屏上的N點時的動能是多少?說明理由。
(2)電子在電子槍中加速的加速電壓是多少?
(3)電子在磁場中做圓周運動的半徑R是多少?
(4)試推導圓形區域的半徑r與R及h、L的關系式。
 
 

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