【題目】一種測(cè)定電子比荷的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示.真空玻璃管內(nèi),陰極K發(fā)出的電子經(jīng)陽(yáng)極A與陰極K之間的高壓加速后,形成一細(xì)束電子流,以平行于平板電容器極板的速度進(jìn)入兩極板C、D間的區(qū)域,若兩極板C、D間無(wú)電壓,電子將打在熒光屏上的O點(diǎn),若在兩極板間施加電壓U,則離開(kāi)極板區(qū)域的電子將打在熒光屏上的P點(diǎn);若再在極板間施加一個(gè)方向垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),則電子在熒光屏上產(chǎn)生的光點(diǎn)又回到O.已知極板的長(zhǎng)度l=25cmC、D間的距離d=5cm,極板右側(cè)到熒光屏的距離為 L=12.5cmU=128V,B=1.6×10-4TP點(diǎn)到O點(diǎn)的距離y=10cm,試求電子的比荷.(保留兩位有效數(shù)字)

【答案】1.6×1011C/kg

【解析】設(shè)電子剛進(jìn)入平行板電容器極板間區(qū)域時(shí)的速度為v0,因?yàn)樗俣确较蚱叫杏陔娙萜鞯臉O板,通過(guò)長(zhǎng)度為l的極板區(qū)域所需的時(shí)間: …(1)
當(dāng)兩極板之間加上電壓時(shí),設(shè)兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)為E,作用于電子的靜電力的大小為qE方向垂直于極板由C指向D,電子的加速度: …(2)
…(3)
因電子在垂直于極板方向的初速度為0,因而在時(shí)間t1內(nèi)垂直于極板方向的位移
…(4)
電子離開(kāi)極板區(qū)域時(shí),沿垂直于極板方向的末速度:vy=at1…(5)
設(shè)電子離開(kāi)極板區(qū)域后,電子到達(dá)熒光屏上P點(diǎn)所需時(shí)間為t2 …(6)
在t2時(shí)間內(nèi),電子作勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),在垂直于極板方向的位移:y2=vyt2…(7)
P點(diǎn)離開(kāi)O點(diǎn)的距離等于電子在垂直于極板方向的總位移y=y1+y2…(8)
由以上各式得電子的荷質(zhì)比為: …(9)
加上磁場(chǎng)B后,熒光屏上的光點(diǎn)重新回到O點(diǎn),表示在電子通過(guò)平行板電容器的過(guò)程中電子所受電場(chǎng)力與磁場(chǎng)力相等,即:qE=qv0B…(l0)
結(jié)合(3),即可得電子射入平行板電容器的速度:
…(11)
代入(9)式得: …(12)
代入有關(guān)數(shù)據(jù)求得:

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一個(gè)質(zhì)點(diǎn)沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)方向始終不變,加速度的方向與速度方向相反,并且加速度大小逐漸減小直至為零,則在此過(guò)程中

A. 速度逐漸減小,當(dāng)加速度減小到零時(shí),速度達(dá)到最小值

B. 速度逐漸增大,當(dāng)加速度減小到零時(shí),速度達(dá)到最大值

C. 位移逐漸增大,當(dāng)加速度減小到零時(shí),位移將不再增大

D. 位移逐漸減小,當(dāng)加速度減小到零時(shí),位移達(dá)到最小值

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示為波源O振動(dòng)15 s時(shí)沿波的傳播方向上部分質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的波形圖,已知波源Ot0時(shí)開(kāi)始沿y軸負(fù)方向振動(dòng),t15 s時(shí)它正好第二次到達(dá)波谷,問(wèn):

1)何時(shí)x54 m的質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波峰?

2)從t0開(kāi)始至x54 m的質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波峰這段時(shí)間內(nèi),波源通過(guò)的路程是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】螢火蟲(chóng)、鏡子、燭焰、月亮,其中都是光源的一組是( )
A.螢火蟲(chóng)和鏡子
B.鏡子和燭焰
C.螢火蟲(chóng)和月亮
D.螢火蟲(chóng)和燭焰

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列四個(gè)詞語(yǔ)中所描述的光現(xiàn)象中,可稱(chēng)為光源的是( )
A.金光閃閃
B.紅光滿(mǎn)面
C.火光沖天
D.波光粼粼

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】用電高峰期,電燈往往會(huì)變暗,其原理可簡(jiǎn)化為如圖所示的模型.即理想變壓器原線(xiàn)圈電壓穩(wěn)定,副線(xiàn)圈上通過(guò)輸電線(xiàn)連接兩只相同的燈泡L1和L2,輸電線(xiàn)的等效電阻為R,當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)(  )

A. R兩端的電壓減小

B. 通過(guò)L1的電流減小

C. 副線(xiàn)圈輸出電壓減小

D. 副線(xiàn)圈輸出功率減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法中正確的是( )
A.夜空中的月亮是光源
B.光總是沿直線(xiàn)傳播的
C.影子的形成是因?yàn)楣庠诰鶆蚪橘|(zhì)中沿直線(xiàn)傳播
D.光在透明介質(zhì)中的傳播速度都是3×105km/s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示的電路中,理想變壓器原、副線(xiàn)圈匝數(shù)之比為5∶1,原線(xiàn)圈接入圖乙所示的電壓,副線(xiàn)圈接火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng) (報(bào)警器未畫(huà)出),電壓表和電流表均為理想電表,R0為定值電阻,R為半導(dǎo)體熱敏電阻,其阻值隨溫度的升高而減小.下列說(shuō)法中正確的是

A. 圖乙中電壓的有效值為220 V

B. 電壓表的示數(shù)為44 V

C. R處出現(xiàn)火警時(shí)電流表示數(shù)增大

D. R處出現(xiàn)火警時(shí)電阻R0消耗的電功率增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,帶有光滑圓弧的小車(chē)A的半徑為R,靜止在光滑水平面上;瑝KC置于木板B的右端, A、B、C的質(zhì)量均為m, A、B底面厚度相同,F(xiàn)B、C以相同的速度向右勻速運(yùn)動(dòng),B與A碰后即粘連在一起,C恰好能沿A的圓弧軌道滑到與圓心等高處,求:

(1)B、C一起勻速運(yùn)動(dòng)的速度為多少

(2)滑塊C返回到A的底端時(shí)AB整體和C的速度為多少

(3)滑塊C返回到A的底端時(shí)C對(duì)A的壓力為多少

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