物理
一种测定电子比荷的实验装置如图所示．真空玻璃管内，阴极K发出的电子经阳极A与阴极K之间的高压加速后，形成细细的一束电子流，沿着图示方向进入两极板P、P′；间的区域．若两极板P、P′间无电压，电子将打在荧光屏上的O点；若在两极板间施加电压U，则离开极板区域的电子将打在O′点；若再在极板间施加一个方向垂直于纸面向里，磁感应强度为B的匀强磁场，则电子在荧光屏上产生的光点又回到O，已知极板的长度为L1，P、P′间的距为b，极板区右M到荧光屏中点O的距离为L2，O、O′间的距离为d，求电子的比荷．

2019-06-21

一种测定电子比荷的实验装置如图所示．真空玻璃管内，阴极K发出的电子经阳极A与阴极K之间的高压加速后，形成细细的一束电子流，沿着图示方向进入两极板P、P′；间的区域．若两极板P、P′间无电压，电子将打在荧光屏上的O点；若在两极板间施加电压U，则离开极板区域的电子将打在O′点；若再在极板间施加一个方向垂直于纸面向里，磁感应强度为B的匀强磁场，则电子在荧光屏上产生的光点又回到O，已知极板的长度为L1，P、P′间的距为b，极板区右M到荧光屏中点O的距离为L2，O、O′间的距离为d，求电子的比荷．
优质解答
加上磁场后，电子所受电场力与洛仑兹力相等，电子做匀速直线运动，则：
evB=eE
又：E=
U
b

即：v=
U
Bb

若只在两极板间加上电压U，电子在水平方向做匀速运动，通过极板所需的时间为：
t1=
L1
v
电子在竖直方向做匀加速运动，加速度为：
a=
qU
mb

在时间t1内垂直于极板方向竖直向下偏转的距离为：
y1=
1
2
a
t
2
1

离开极板区域时竖直向下的分速度为：
vy=at1
电子离开极板区域后做匀速直线运动，经t2时间到达荧光屏：
t2=
L2
v

在时间t2内向下运动的距离为：
y2=vyt2
则：d=y1+y2
解得：
e
m
=
2Ud
B2bL1(L1+2L2)

答：电子的比荷为
2Ud
B2bL1(L1+2L2)
． 加上磁场后，电子所受电场力与洛仑兹力相等，电子做匀速直线运动，则：
evB=eE
又：E=
U
b

即：v=
U
Bb

若只在两极板间加上电压U，电子在水平方向做匀速运动，通过极板所需的时间为：
t1=
L1
v
电子在竖直方向做匀加速运动，加速度为：
a=
qU
mb

在时间t1内垂直于极板方向竖直向下偏转的距离为：
y1=
1
2
a
t
2
1

离开极板区域时竖直向下的分速度为：
vy=at1
电子离开极板区域后做匀速直线运动，经t2时间到达荧光屏：
t2=
L2
v

在时间t2内向下运动的距离为：
y2=vyt2
则：d=y1+y2
解得：
e
m
=
2Ud
B2bL1(L1+2L2)

答：电子的比荷为
2Ud
B2bL1(L1+2L2)
．
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