如圖所示為一種測量電子比荷的儀器的原理圖，其中陰極K釋放電子，陽極A是一個中心開孔的圓形金屬板，在AK間加一定的電壓。在陽極右側(cè)有一對平行正對帶電金屬板M、N，板間存在方向豎直向上的勻強(qiáng)電場。O點(diǎn)為熒光屏的正中央位置，且K與O的連線與M、N板間的中心線重合。電子從陰極逸出并被AK間的電場加速后從小孔射出，沿KO連線方向射入M、N兩極板間。已知電子從陰極逸出時的初速度、所受的重力及電子之間的相互作用均可忽略不計(jì)，在下列過程中，電子均可打到熒光屏上（1）為使電子在M、N兩極板間不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，需在M、N兩極板間加一個垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，請說明所加磁場的方向（2）如果M、N極板間的電場強(qiáng)度為E，垂直紙面的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，K與A間的電壓為U，電子恰能沿直線KO穿過平行金屬板，打在熒光屏正中央，求電子的比荷（電荷量和質(zhì)量之比）為多少（3）已知M、N板的長度為L1，兩極板右端到熒光屏的距離為L2，如果保持M、N極板間的電場強(qiáng)度為E，K與A間的電壓為U，而撤去所加的磁場，求電子打到熒光屏上的位置與O點(diǎn)的距離。

 

（1）電子在電場和磁場重疊的空間不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，必是電場力與洛侖茲力大小相等，方向相反 ，而電場力方向豎直向下，洛倫茲力方向一定豎直向上，由左手定則可判定磁場方向垂直紙面向外

（2）（3）

解析:（1）電子在電場和磁場重疊的空間不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，必是電場力與洛侖茲力大小相等，方向相反，而電場力方向豎直向下，洛倫茲力方向一定豎直向上，由左手定則可判定磁場方向垂直紙面向外。   (1分)

（2）電子穿過電場和磁場區(qū)域沿直線運(yùn)動，必受力平衡0，

電子經(jīng)電壓為U的電場加速     

解得電子的比荷           (2分)

（3）電子通過M、N兩極板間的過程中，在豎直方向做初速為零的勻加速運(yùn)動，在水平方向做勻速直線運(yùn)動。電子在兩極板間運(yùn)動時間t1=，加速度，

所以電子在兩極板間豎直方向的位移 =

電子離開兩極板間后做勻速直線運(yùn)動，運(yùn)動時間t2=，電子從極板右端射出時其沿豎直方向的速度vy =。

電子離開兩極板間后，豎直方向的位移  = 

電子打到熒光屏上的位置與O點(diǎn)的距離 (4分)

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示為一種測量電子比荷儀器的原理圖，其中陰K釋放電子，陽A是一個中心開孔的圓形金屬板，AK間加一定的電壓．在陽極右側(cè)有一對平行正對帶電金屬M(fèi)N，板間存在方向豎直向上的勻強(qiáng)電場O點(diǎn)為熒光屏的正中央位置，K與O的連線M、N板間的中心線重合．電子從陰極逸出并AK間的電場加速后從小孔射出，KO連線方向射M、N兩極板間．已知電子從陰極逸出時的初速度、所受的重力及電子之間的相互作用均可忽略不計(jì)，在下列過程中，電子均可打到熒光屏上．
（1）為使電子M、N極板間不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，需在M、N極板間加一個垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，請說明所加磁場的方向．
（2）如M、N極板間的電場強(qiáng)度為E、垂直紙面的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，K與A間的電壓為U，電子恰能沿直KO穿過平行金屬板，打在熒光屏正中央，求電子的比荷（電荷量和質(zhì)量之比）
（3）已M、N板的長度L1，兩極板右端到熒光屏的距離L2，如果保M、N極板間的電場強(qiáng)E，以及加速電U不變，而撤去所加的磁場，求電子打到熒光屏上的位置O點(diǎn)的距離．

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科目：高中物理 來源：(課標(biāo)人教版)2010年《高考風(fēng)向標(biāo)》物理　第8章　恒定電流　第5講　實(shí)驗(yàn)：傳感器的簡單應(yīng)用 人教版 題型：021

1999年7月12日，日本原子能公司所屬敦賀灣電站由于水管破裂導(dǎo)致國徽冷卻劑外流，在檢測此重大事故中應(yīng)用了非電量變化(冷卻劑外泄使管中液面變化)轉(zhuǎn)換為電信號的自動化測量技術(shù)．如圖所示是一種測定導(dǎo)電液體深度的裝置；包著一層電介質(zhì)的金屬棒與導(dǎo)電液體形成一個電容器，電容量的變化能反映液面的升降情況，則下列敘述中正確的是

A．電容增大反映h增大

B．電容增大反映h減少

C．將金屬棒間的電壓和導(dǎo)電液體分別接電源兩極再斷開后，液體深度變化時導(dǎo)電液與金屬棒間的電壓增大反映h減小

D．將金屬棒和導(dǎo)電液體分別接電源兩極再斷開后，液體深度變化時導(dǎo)電液與金屬棒間的電壓增大反映h增大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示為一種測量電子比荷儀器的原理圖，其中陰K釋放電子，陽A是一個中心開孔的圓形金屬板，AK間加一定的電壓．在陽極右側(cè)有一對平行正對帶電金屬M(fèi)N，板間存在方向豎直向上的勻強(qiáng)電場O點(diǎn)為熒光屏的正中央位置，K與O的連線M、N板間的中心線重合．電子從陰極逸出并AK間的電場加速后從小孔射出，KO連線方向射M、N兩極板間．已知電子從陰極逸出時的初速度、所受的重力及電子之間的相互作用均可忽略不計(jì)，在下列過程中，電子均可打到熒光屏上．
（1）為使電子M、N極板間不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，需在M、N極板間加一個垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，請說明所加磁場的方向．
（2）如M、N極板間的電場強(qiáng)度為E、垂直紙面的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，K與A間的電壓為U，電子恰能沿直KO穿過平行金屬板，打在熒光屏正中央，求電子的比荷（電荷量和質(zhì)量之比）
（3）已M、N板的長度L1，兩極板右端到熒光屏的距離L2，如果保M、N極板間的電場強(qiáng)E，以及加速電U不變，而撤去所加的磁場，求電子打到熒光屏上的位置O點(diǎn)的距離．
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科目：高中物理 來源：2009-2010學(xué)年北京市海淀區(qū)高三（上）期末物理試卷（解析版） 題型：解答題

如圖所示為一種測量電子比荷儀器的原理圖，其中陰K釋放電子，陽A是一個中心開孔的圓形金屬板，AK間加一定的電壓．在陽極右側(cè)有一對平行正對帶電金屬M(fèi)N，板間存在方向豎直向上的勻強(qiáng)電場O點(diǎn)為熒光屏的正中央位置，K與O的連線M、N板間的中心線重合．電子從陰極逸出并AK間的電場加速后從小孔射出，KO連線方向射M、N兩極板間．已知電子從陰極逸出時的初速度、所受的重力及電子之間的相互作用均可忽略不計(jì)，在下列過程中，電子均可打到熒光屏上．
（1）為使電子M、N極板間不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，需在M、N極板間加一個垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，請說明所加磁場的方向．
（2）如M、N極板間的電場強(qiáng)度為E、垂直紙面的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，K與A間的電壓為U，電子恰能沿直KO穿過平行金屬板，打在熒光屏正中央，求電子的比荷（電荷量和質(zhì)量之比）
（3）已M、N板的長度L1，兩極板右端到熒光屏的距離L2，如果保M、N極板間的電場強(qiáng)E，以及加速電U不變，而撤去所加的磁場，求電子打到熒光屏上的位置O點(diǎn)的距離．

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科目：高中物理 來源：2010-2011學(xué)年浙江省杭州高級中學(xué)高二（下）期中物理試卷（解析版） 題型：解答題

如圖所示為一種測量電子比荷儀器的原理圖，其中陰K釋放電子，陽A是一個中心開孔的圓形金屬板，AK間加一定的電壓．在陽極右側(cè)有一對平行正對帶電金屬M(fèi)N，板間存在方向豎直向上的勻強(qiáng)電場O點(diǎn)為熒光屏的正中央位置，K與O的連線M、N板間的中心線重合．電子從陰極逸出并AK間的電場加速后從小孔射出，KO連線方向射M、N兩極板間．已知電子從陰極逸出時的初速度、所受的重力及電子之間的相互作用均可忽略不計(jì)，在下列過程中，電子均可打到熒光屏上．
（1）為使電子M、N極板間不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，需在M、N極板間加一個垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，請說明所加磁場的方向．
（2）如M、N極板間的電場強(qiáng)度為E、垂直紙面的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，K與A間的電壓為U，電子恰能沿直KO穿過平行金屬板，打在熒光屏正中央，求電子的比荷（電荷量和質(zhì)量之比）
（3）已M、N板的長度L1，兩極板右端到熒光屏的距離L2，如果保M、N極板間的電場強(qiáng)E，以及加速電U不變，而撤去所加的磁場，求電子打到熒光屏上的位置O點(diǎn)的距離．

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