如下图为一种可用于测量电子电量e与质量m比值e/m的阴极射线管,管内处于真空状态.图中L是灯丝,当接上电源时可发出电子.A是中央有小孔的金属板,当L和A间加上电压时(其电压值

◎ 题目

如下图为一种可用于测量电子电量e与质量m比值e/m的阴极射线管,管内处于真空状态.图中L是灯丝,当接上电源时可发出电子.A是中央有小孔的金属板,当L和A间加上电压时(其电压值比灯丝电压大得多),电子将被加速并沿图中虚直线所示的路径到达荧光屏S上的O点,发出荧光,为两块平行于虚直线的金属板,已知两板间距为d,在虚线所示的圆形区域内可施加一匀强磁场,已知其磁感强度为B,方向垂直纸面向外,a、都是固定在管壳上金属引线,,是三个电压可调并可读出其电压值的直流电源.

(1)试在图中画出三个电源与阴极射线管的有关引线的连线.
(2)导出计算e/m的表达式,要求用应测物理量及题给已知量表示.

◎ 答案

·        (1)各电源的连线如图。

(1)的两端与相连
  的上端与相连,下端(正极)与a相连.
  的上端与相连,下端(正极)与相连.
(2)设,向外提供电压分别为,则由动能定理得:
      ∴

◎ 解析


  • 设加速电压为,电子加速后穿过小孔的速度为,则有
          ①
施加磁场后,要使电子仍打在O点,应在之间加上适当的电压,使电子所受的电场力和洛仑磁力平衡,有
            ②
由①、②两式可解得

◎ 知识点

    专家分析,试题“如下图为一种可用于测量电子电量e与质量m比值e/m的阴极射线管,管内处于真空状态.图中L是灯丝,当接上电源时可发出电子.A是中央有小孔的金属板,当L和A间加上电压时(其电压值…”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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