英國物理學(xué)家湯姆孫(J.Jthomson,1856-1940)認為陰極射線是帶電粒子流。如圖是他當(dāng)時使用的放電管的示意圖。從陰極K發(fā)出的帶電粒子通過小孔A、A’形成一條細細的射線。

(1)當(dāng)M N之間未加電場時,射線不偏轉(zhuǎn)射中P1按圖示方向施加電場E之后,射線發(fā)生偏轉(zhuǎn)并擊中熒光屏P2點。由此你推斷陰極射線帶有什么性質(zhì)的電荷?
(2)為了 抵消陰極射線的偏轉(zhuǎn),是它從P2點回到P1,此時,在M和N間的區(qū)域,再加上一個方向垂直于紙面的勻強磁場.這個磁場方向指向紙里還是指向紙外?
(3)調(diào)節(jié)磁場的強弱,當(dāng)磁感應(yīng)強度的大小為B時,亮點重新回到P1點.求打在熒光屏P1點的陰極射線粒子速度V的大小。
(4)去掉電場E只保留磁場B。由于磁場方向與射線運動方向垂直,陰極射線在M和N之間有磁場的區(qū)域形成半徑r的圓弧,使得射線落在P3點。試推導(dǎo)出電子的比荷q/m的表達式
(1) 負電 (2) 垂直紙面向外(3) v="E/B" (4) q/m =v/Br

試題分析:(1)負電     ---2分
(2)垂直紙面向外   ---2分
(3)Bqv=Eq    ---2分      v=E/B     ----2分 
(4)Bqv=mv2/r   ---2分    q/m =v/Br    ---2分
點評:電粒子在垂直的電場中做類平拋運動,在垂直的磁場中做勻速圓周運動.類平拋運動可用平拋運動規(guī)律來處理,圓周運動的可建立幾何關(guān)系來列式求解.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,MN是一負點電荷產(chǎn)生的電場中的一條電場線,一個帶正電的粒子(不計重力)從a到b穿越這條電場線的軌跡如圖中虛線所示,下列結(jié)論正確的是(         )        
A.帶電粒子從a到b過程中動能逐漸減小
B.負點電荷一定位于M點左側(cè)
C.帶電粒子在a點時具有的電勢能大于在b點時具有的電勢能
D.帶電粒子在a點的加速度小于在b點的加速度

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(20分) 如圖所示,在MN左側(cè)QP上方有勻強電場。在MN右側(cè)存在垂直于紙面的矩形勻強磁場(圖中未畫出),其左邊界和下邊界分別與MN、AA/重合,F(xiàn)有一帶電粒子以初速度自O(shè)點沿水平方向射入,并恰好從P點射出,又經(jīng)過在矩形有界磁場中的偏轉(zhuǎn),最終垂直于MN從A點向左水平射出。已知PA距離為d,,距離。不計帶電粒子重力。

求:(1)粒子從下極板邊緣射出時的速度;
(2)粒子在從O到A經(jīng)歷的時間
(3)矩形有界磁場的最小面積。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,帶電粒子P所帶的電荷量是帶電粒子Q的3倍(不計重力),它們以相等的速度v0從同一點出發(fā),沿著跟電場強度垂直的方向射入勻強電場,分別打在M、N點,若OM=MN,則P和Q的的質(zhì)量之比為(      )
A. 3:4B.4:3
C. 3:2D.2:3

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子以初速度V從中線垂直進入偏轉(zhuǎn)電場,剛好離開電場,它在離開電場后偏轉(zhuǎn)角正切為0.5。下列說法中錯誤的是(     )
A.如果帶電粒子的初速度變?yōu)樵瓉淼?倍,則離開電場后的偏轉(zhuǎn)角正切為0.25
B.如果帶電粒子的初動能變?yōu)樵瓉淼?倍,則離開電場后的偏轉(zhuǎn)角正切為0.25
C.如果帶電粒子的初動量變?yōu)樵瓉淼?倍,則離開電場后的偏轉(zhuǎn)角正切為0.25
D.如果帶電粒子的比荷變?yōu)樵瓉淼?倍,則離開電場后的偏轉(zhuǎn)角正切為0.25

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,長為L、傾角為θ的光滑絕緣斜面處于電場中,一帶電量為+q,質(zhì)量為m 的小球,以初速度v0從斜面底端的A點開始沿斜面上滑,當(dāng)達到斜面頂端的B點時,速度仍為v0,則( 。

A.  A、B兩點間的電勢差一定等于mgLsinθ/q
B. 小球在B點的電勢能一定大于A點的電勢能
C. 若電場是勻強電場,則該電場的強度的最大值一定為mg/q
D. 若該電場是斜面中點正上方某點 C的點電荷Q產(chǎn)生的,則Q一定是負電荷

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖為一勻強電場,某帶電粒子從A點運動到B點,在這一運動過程中克服重力做的功為3.0J,電場力做的功為2.0J。則下列說法正確的是(  )
A.粒子帶正電
B.粒子在A點的電勢能比在B點少2.0J
C.粒子在A點的機械能比在B點少1.0J
D.粒子在A點的動能比在B點多1.0J

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,實線為電場線,一帶電粒子在電場中的運動軌跡如虛線所示,下列說法中正確的是 (   )
A.粒子一定帶正電
B.粒子受到的電場力做正功
C.粒子在B點的電勢能大于在A點的電勢能
D.粒子在B點的加速度大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,有一質(zhì)子()經(jīng)電壓U0加速后,進入兩塊間距為d電壓為U的平行金屬板間,若質(zhì)子從兩板正中間垂直電場方向射入,且正好能穿出電場,求

(1)金屬板的長L;       
(2)質(zhì)子穿出電場時的動能EK;
(3)若題中質(zhì)子改為α粒子(, 帶正電),則(1)(2)中的問題結(jié)果分別是多少?(本問可直接寫出結(jié)果)

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