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如圖所示，電子從燈絲K發出（初速度為零），經燈絲K與A板間的加速電場加速，從A板中心孔沿中心線KO射出，進入平行金屬板M、N形成的偏轉電場（偏轉電場可視為勻強電場，中心線KO平行于平行金屬板M、N），從右端射出電場．已知加速電壓為U₀，M、N兩板間的電壓為U，兩板間的距離為d，板長為L，電子的質量為m，電荷量為e．要求：
（1）電子穿過A板時的速度大��；
（2）電子從偏轉電場射出時的側移量；
（3）電子從偏轉電場射出時的動能．

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湯姆孫測定電子比荷（電子的電荷量與質量之比）的實驗裝置如圖所示．真空玻璃管內，陰極K發出的電子經加速后，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、磁感應強度為B的勻強磁場（圖中未畫出），則電子在熒光屏上產生的光點又回到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．

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1．D  2． B  3．A  4．C  5．A  6．C  7．B  8．B  9．A   10．A    11．A  12．B

13．11.70  14．C  15．①A ②；T₁為不放Q時測得的振動周期；T₂為放Q后測得的振動周期

16．⑴ ⑵

17．⑴ ⑵ ⑶，

18．（10分）

    解：（1）電子經加速電場，有 …………1分

    得： …………1分

   （2）電子經偏轉電場，有 …………1分，

    得：.。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1分

    電子從偏轉電場射出時的側移量：  ………………2分

   （3）帶電粒子出偏轉電場后，做勻速直線運動，將出偏轉電場的速度反向延長將交于水平位移的中點，由相似三角形可得 ………………2分

    解得P點到O點的距離： ………………2分

19．（11分）解：（1）金屬棒沿導軌由靜止開始下滑時，則F=ma和題意解得：

     ………………3分

   （2）當金屬棒下滑速度達到穩定時，合力為0，設此時的速度為v，則有：

     …………① ………………1分，

     …………② ………………2分

    又 …………③（1分）

    解①②③式得v=10m/s² ………………1分

   （3）金屬棒中電流方向由a到b，磁感應強度的方向垂直導軌平面向上 …………1分

    又，所以B=0.4T ………………2分