汤姆生曾采用电场、磁场偏转法测定电子的比荷,具体方法如下:Ⅰ.使电子以初速度v1垂直通过宽为L的匀强电场区域,测出偏向角θ,已知匀强电场的场强大小为E,方向如图(a)所示Ⅱ.

◎ 题目

汤姆生曾采用电场、磁场偏转法测定电子的比荷,具体方法如下:
Ⅰ.使电子以初速度v1垂直通过宽为L的匀强电场区域,测出偏向角θ,已知匀强电场的场强大小为E,方向如图(a)所示

Ⅱ.使电子以同样的速度v1垂直射入磁感应强度大小为B、方向如图(b)所示的匀强磁场,使它刚好经过路程长度为L的圆弧之后射出磁场,测出偏向角φ,请继续完成以下三个问题:
(1)电子通过匀强电场和匀强磁场的时间分别为多少?
(2)若结果不用v1表达,那么电子在匀强磁场中做圆弧运动对应的圆半径R为多少?
(3)若结果不用v1表达,那么电子的比荷e / m为多少?

◎ 答案

(1)t=L/v1;(2)R=L/φ;(3)e/m=

◎ 解析

(1)电子通过匀强电场和匀强磁场的时间相等,分别都是:t=L/v1…………①(2分)
(2)电子进入匀强磁场中作匀速圆周运动有:R=L/φ…………………… ②(2分)
(3)沿电场力方向有:vy=at=eEL/mv1………………………………………③(1分)
电子射出电场时的速度偏向角满足:tanθ=vy/v1…………………………④(1分)
由牛顿第二定律,有:e v1B =" m" ………………………………………⑤(1分)
综合②③④⑤,解得:e/m=………………………………………………⑥(2分

◎ 知识点

    专家分析,试题“汤姆生曾采用电场、磁场偏转法测定电子的比荷,具体方法如下:Ⅰ.使电子以初速度v1垂直通过宽为L的匀强电场区域,测出偏向角θ,已知匀强电场的场强大小为E,方向如图(a)所示Ⅱ.…”主要考查了你对  【带电粒子在复合场中的运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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