【題目】1897年，湯姆孫根據(jù)陰極射線在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)情況斷定，它的本質(zhì)是帶負(fù)電的粒子流，并求出了這種粒子的比荷，他的研究裝置如圖所示。真空管內(nèi)的陰極K發(fā)出的電子經(jīng)加速后，穿過(guò)A、B中心的小孔沿直線進(jìn)入到兩塊水平正對(duì)放置的平行金屬板D1、D2的區(qū)域。金屬板D1、D2之間未加電場(chǎng)時(shí)，射線不偏轉(zhuǎn)，射在屏上P1點(diǎn)。按圖示方式施加電場(chǎng)強(qiáng)度為E的電場(chǎng)之后，射線發(fā)生偏轉(zhuǎn)并射到屏上P2點(diǎn)。為了抵消陰極射線的偏轉(zhuǎn)，使它從P2點(diǎn)回到P1，需要在兩塊金屬板之間的區(qū)域再施加一個(gè)大小合適、方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。

(1)判斷勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向；

(2)若施加的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，求出陰極射線的速度v的表達(dá)式；

(3)去掉D1、D2間的電場(chǎng)，只保留(2)中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B。由于磁場(chǎng)方向與射線運(yùn)動(dòng)方向垂直，陰極射線在D1、D2之間有磁場(chǎng)的區(qū)域內(nèi)會(huì)形成一個(gè)半徑為r的圓弧，使得陰極射線落在屏上P3點(diǎn)。根據(jù)題目所有信息推導(dǎo)電子比荷的表達(dá)式。

【答案】(1)方向垂直紙面向里；(2)；(3)

【解析】

(1)電場(chǎng)力的方向向上，加上磁場(chǎng)后電子不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，電子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以洛倫茲力方向向下，根據(jù)左手定則可知，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里

(2) 電子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得

①

解得陰極射線的速度②

(3)去掉D1、D2間的電場(chǎng)，只保留(2)中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，電子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得

③

由②③式解得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】A、B兩小球質(zhì)量相等，A球不帶電，B球帶正電，光滑的絕緣斜面傾角為θ，圖甲中，A、B兩球用輕質(zhì)絕緣彈簧相連，圖乙中，A、B兩球用輕質(zhì)絕緣桿相連，兩個(gè)裝置均處于平行于斜面向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E中，此時(shí)A、B兩球組成的系統(tǒng)均處于靜止?fàn)顟B(tài)，輕彈簧、輕桿均與斜面平行，重力加速度大小為g，當(dāng)撤去勻強(qiáng)電場(chǎng)E的瞬間，則下列說(shuō)法正確的是(　　)

A. 兩圖中A、B兩球的加速度大小均為gsin θ

B. 兩圖中A球的加速度大小均為零

C. 圖乙中輕桿的作用力一定為零

D. 圖甲、乙中B球的加速度大小之比為2∶1

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量的木箱置于粗糙水平地面上。時(shí)刻，在水平拉力和滑動(dòng)摩擦力的作用下（設(shè)滑動(dòng)摩擦力為最大靜摩擦力），木箱由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力。求：

（1）木箱加速度的大��；

（2）木箱在時(shí)速度的大�。�

（3）由牛頓第二定律知道，無(wú)論怎樣小的力都可以產(chǎn)生加速度�？墒钱�(dāng)木箱靜止在粗糙水平地面上，用水平拉力不能將木箱拉動(dòng)。這跟牛頓第二定律有沒(méi)有矛盾？請(qǐng)做出解釋說(shuō)明。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一帶負(fù)電的粒子僅受電場(chǎng)力作用下在電場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)，v－t圖象如圖所示， 、時(shí)刻分別經(jīng)過(guò)M、N兩點(diǎn)，則下列判斷正確的是(　　)

A. 該電場(chǎng)可能是由某正點(diǎn)電荷形成的

B. 帶電粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中，電勢(shì)能逐漸增大

C. M點(diǎn)的電勢(shì)低于N點(diǎn)的電勢(shì)

D. 帶電粒子在M點(diǎn)所受電場(chǎng)力大于在N點(diǎn)所受電場(chǎng)力

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)有木板、白紙、圖釘、橡皮筋、細(xì)繩套和一把彈簧秤

(1)為完成實(shí)驗(yàn)，某同學(xué)另找來(lái)一根彈簧，先測(cè)量其勁度系數(shù)，得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表

用作圖法求得該彈簧的勁度系數(shù)k =_________________N/m；

(2)某次實(shí)驗(yàn)中，彈簧的指針位置如圖所示，其讀數(shù)為_____________N，同時(shí)利用(3)中結(jié)果獲得彈簧上的彈力值為2.50N，請(qǐng)?jiān)诖痤}紙上畫出這兩個(gè)共點(diǎn)力的合力F合____；

(3)由圖得到F合=__________N．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖（a)，在豎直平面內(nèi)固定一光滑半圓形軌道ABC，B為軌道的中點(diǎn)，質(zhì)量為m的小球以一定的初動(dòng)能Ek0從最低點(diǎn)A沖上軌道。圖（b)是小球沿軌道從A運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中，動(dòng)能Ek與其對(duì)應(yīng)高度h的關(guān)系圖像。已知小球在最高點(diǎn)C受到軌道的作用力大小為25N，空氣阻力不計(jì)，重力加速度g取10m/s2.由此可知（　�。�

A.小球的質(zhì)量m=0.2kg

B.初動(dòng)能Ek0=16 J

C.小球在C點(diǎn)時(shí)重力的功率為60W

D.小球在B點(diǎn)受到軌道的作用力大小為85N

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，空間存在著強(qiáng)度E =2.5×102N/C方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在電場(chǎng)內(nèi)一長(zhǎng)為L=0.5m的絕緣細(xì)線，一端固定在O點(diǎn)，一端拴著質(zhì)量m=0.5kg、電荷量q=+4×10－2C的小球.現(xiàn)將細(xì)線拉直到水平位置，使小球由靜止釋放，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)最高點(diǎn)時(shí)細(xì)線受到的拉力恰好達(dá)到它能承受的最大值而斷裂.取g =10m/s2.求：

（1）細(xì)線能承受的最大拉力；

（2）當(dāng)小球繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到與O點(diǎn)水平方向距離為L時(shí)，小球距O點(diǎn)的高度.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一個(gè)型電路如圖所示，電路中的電阻， ， ．另有測(cè)試電源，電動(dòng)勢(shì)為、，內(nèi)阻忽略不計(jì)，則（ ）

A. 當(dāng)、端短路時(shí)， 、之間的等效電阻是

B. 當(dāng)、端短路時(shí)， 、之間的等效電阻是

C. 當(dāng)、兩端接通測(cè)試電源時(shí)， 、兩端的電壓為

D. 當(dāng)、兩端接通測(cè)試電源時(shí)， 、兩端的電壓為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（多選）一物體放置在傾角為θ的斜面上，斜面固定于加速上升的電梯中，加速度為a，如圖所示．在物體始終相對(duì)于斜面靜止的條件下，下列說(shuō)法中正確的是（）

A. 當(dāng)θ一定時(shí)，a越大，斜面對(duì)物體的正壓力越小

B. 當(dāng)θ一定時(shí)，a越大，斜面對(duì)物體的摩擦力越大

C. 當(dāng)a一定時(shí)，θ越大，斜面對(duì)物體的正壓力越小

D. 當(dāng)a一定時(shí)，θ越大，斜面對(duì)物體的摩擦力越小

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案