英國(guó)物理學(xué)家湯姆孫(J.Jthomson,1856-1940)認(rèn)為陰極射線是帶電粒子流。如圖是他當(dāng)時(shí)使用的放電管的示意圖。從陰極K發(fā)出的帶電粒子通過(guò)小孔A、A’形成一條細(xì)細(xì)的射線。

(1)當(dāng)M N之間未加電場(chǎng)時(shí),射線不偏轉(zhuǎn)射中P1按圖示方向施加電場(chǎng)E之后,射線發(fā)生偏轉(zhuǎn)并擊中熒光屏P2點(diǎn)。由此你推斷陰極射線帶有什么性質(zhì)的電荷?
(2)為了 抵消陰極射線的偏轉(zhuǎn),是它從P2點(diǎn)回到P1,此時(shí),在M和N間的區(qū)域,再加上一個(gè)方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng).這個(gè)磁場(chǎng)方向指向紙里還是指向紙外?
(3)調(diào)節(jié)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時(shí),亮點(diǎn)重新回到P1點(diǎn).求打在熒光屏P1點(diǎn)的陰極射線粒子速度V的大小。
(4)去掉電場(chǎng)E只保留磁場(chǎng)B。由于磁場(chǎng)方向與射線運(yùn)動(dòng)方向垂直,陰極射線在M和N之間有磁場(chǎng)的區(qū)域形成半徑r的圓弧,使得射線落在P3點(diǎn)。試推導(dǎo)出電子的比荷q/m的表達(dá)式
(1) 負(fù)電 (2) 垂直紙面向外(3) v="E/B" (4) q/m =v/Br

試題分析:(1)負(fù)電     ---2分
(2)垂直紙面向外   ---2分
(3)Bqv=Eq    ---2分      v=E/B     ----2分 
(4)Bqv=mv2/r   ---2分    q/m =v/Br    ---2分
點(diǎn)評(píng):電粒子在垂直的電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),在垂直的磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng).類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)可用平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律來(lái)處理,圓周運(yùn)動(dòng)的可建立幾何關(guān)系來(lái)列式求解.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,MN是一負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線,一個(gè)帶正電的粒子(不計(jì)重力)從a到b穿越這條電場(chǎng)線的軌跡如圖中虛線所示,下列結(jié)論正確的是(         )        
A.帶電粒子從a到b過(guò)程中動(dòng)能逐漸減小
B.負(fù)點(diǎn)電荷一定位于M點(diǎn)左側(cè)
C.帶電粒子在a點(diǎn)時(shí)具有的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)時(shí)具有的電勢(shì)能
D.帶電粒子在a點(diǎn)的加速度小于在b點(diǎn)的加速度

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(20分) 如圖所示,在MN左側(cè)QP上方有勻強(qiáng)電場(chǎng)。在MN右側(cè)存在垂直于紙面的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫(huà)出),其左邊界和下邊界分別與MN、AA/重合。現(xiàn)有一帶電粒子以初速度自O(shè)點(diǎn)沿水平方向射入,并恰好從P點(diǎn)射出,又經(jīng)過(guò)在矩形有界磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn),最終垂直于MN從A點(diǎn)向左水平射出。已知PA距離為d,,距離。不計(jì)帶電粒子重力。

求:(1)粒子從下極板邊緣射出時(shí)的速度;
(2)粒子在從O到A經(jīng)歷的時(shí)間
(3)矩形有界磁場(chǎng)的最小面積。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖,帶電粒子P所帶的電荷量是帶電粒子Q的3倍(不計(jì)重力),它們以相等的速度v0從同一點(diǎn)出發(fā),沿著跟電場(chǎng)強(qiáng)度垂直的方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng),分別打在M、N點(diǎn),若OM=MN,則P和Q的的質(zhì)量之比為(      )
A. 3:4B.4:3
C. 3:2D.2:3

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子以初速度V從中線垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),剛好離開(kāi)電場(chǎng),它在離開(kāi)電場(chǎng)后偏轉(zhuǎn)角正切為0.5。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(     )
A.如果帶電粒子的初速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,則離開(kāi)電場(chǎng)后的偏轉(zhuǎn)角正切為0.25
B.如果帶電粒子的初動(dòng)能變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,則離開(kāi)電場(chǎng)后的偏轉(zhuǎn)角正切為0.25
C.如果帶電粒子的初動(dòng)量變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,則離開(kāi)電場(chǎng)后的偏轉(zhuǎn)角正切為0.25
D.如果帶電粒子的比荷變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,則離開(kāi)電場(chǎng)后的偏轉(zhuǎn)角正切為0.25

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)、傾角為θ的光滑絕緣斜面處于電場(chǎng)中,一帶電量為+q,質(zhì)量為m 的小球,以初速度v0從斜面底端的A點(diǎn)開(kāi)始沿斜面上滑,當(dāng)達(dá)到斜面頂端的B點(diǎn)時(shí),速度仍為v0,則( 。

A.  A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差一定等于mgLsinθ/q
B. 小球在B點(diǎn)的電勢(shì)能一定大于A點(diǎn)的電勢(shì)能
C. 若電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng),則該電場(chǎng)的強(qiáng)度的最大值一定為mg/q
D. 若該電場(chǎng)是斜面中點(diǎn)正上方某點(diǎn) C的點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的,則Q一定是負(fù)電荷

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖為一勻強(qiáng)電場(chǎng),某帶電粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),在這一運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服重力做的功為3.0J,電場(chǎng)力做的功為2.0J。則下列說(shuō)法正確的是(  )
A.粒子帶正電
B.粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能比在B點(diǎn)少2.0J
C.粒子在A點(diǎn)的機(jī)械能比在B點(diǎn)少1.0J
D.粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能比在B點(diǎn)多1.0J

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,實(shí)線為電場(chǎng)線,一帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如虛線所示,下列說(shuō)法中正確的是 (   )
A.粒子一定帶正電
B.粒子受到的電場(chǎng)力做正功
C.粒子在B點(diǎn)的電勢(shì)能大于在A點(diǎn)的電勢(shì)能
D.粒子在B點(diǎn)的加速度大

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,有一質(zhì)子()經(jīng)電壓U0加速后,進(jìn)入兩塊間距為d電壓為U的平行金屬板間,若質(zhì)子從兩板正中間垂直電場(chǎng)方向射入,且正好能穿出電場(chǎng),求

(1)金屬板的長(zhǎng)L;       
(2)質(zhì)子穿出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能EK;
(3)若題中質(zhì)子改為α粒子(, 帶正電),則(1)(2)中的問(wèn)題結(jié)果分別是多少?(本問(wèn)可直接寫(xiě)出結(jié)果)

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