汤姆逊用来测定电子的比荷实验装置如下:真空管内的阴极C发出电子,(不计初速,重力和电子间相互作用),经过A、B间的电场加速后,穿过A、B的中心小孔沿中心轴O′O的方向进入到
◎ 题目
汤姆逊用来测定电子的比荷实验装置如下:真空管内的阴极C发出电子,(不计初速,重力和电子间相互作用),经过A、B间的电场加速后,穿过A、B的中心小孔沿中心轴O′O的方向进入到两块水平正对的长度为L的平行极板D和E间的区域,当极板间不加偏转电压时,电子束打在荧光屏的中心O′点,形成一个亮点;若在D、E间加上方向向下、场强为E的匀强电场,电子将向上偏转;如果再利用通电线圈在D、E电场区加上一垂直纸面的匀强磁场(图中未画出),调节磁场的强弱,当磁感应强度的大小为B时,荧光斑恰好回到荧光屏中心.接着再去掉电场,电子向下偏转,偏转角为φ.如图所示,求: (1)在图中画出磁场B的方向; (2)根据L、E、B和φ,推导电子的比荷的表达式. |
◎ 答案
粒子在磁场中做匀速圆周运动,如图所示, 则有:L=
解之得:
又
所以
因为2cos
得:L=Rsinφ 由题意可得:qvB=qE 则有:v=
洛伦兹力提供向心力,则有:qvB=m
综上所得:qB=m
即 |