电子的比荷(即电子电荷量e与其质量m之比)是由英国的物理学汤姆逊在1897年于英国剑桥大学卡文迪许实验室首先测出的.在当时这一发现对电子的存在提供了最好的实验证据.汤姆逊是运用电偏转的方法来测量电子的比荷.他设计实验装置示意图如图所示. 图中的装置是一个高真空玻璃管.管中封有若干个金属电池.电极C是阴极.电子由此射出.电极A1是阳极.保持在一高的正电位上.使一部分电子经A1.A2小孔形成一细束电子流进入M.N区域.此处有互相垂直的匀强电场和匀强磁场.并与速度垂直.S为荧光屏用以显示电子的位置.水平放置的偏转板相距为h.长度为d.它的右端与荧光屏的距离为D. 实验时: a.当偏转板上不加电场和磁场时.电子水平打到荧光屏的O点, b.当两偏转极板只加一匀强电场. 场强为E时.在荧光屏S上出现一亮点D.测出OD=H, c.当偏转板中又加一垂直纸面向外的匀强磁场.当磁感应强度为B时发现电子又打到荧光屏的O点. 若不考虑电子的重力.且荧光屏球面的曲率半径很大.可以近似视为平面.试根据上述测量数据求: (1)电子打到荧光屏上O点时速度大小; (2)电子的比荷e/m. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

下图为汤姆生在1897年测量阴极射线(电子)的荷质比时所用实验装置的示意图.K为阴极,A1和A2为连接在一起的中心空透的阳极,电子从阴检发出后被电场加速,只有运动方向与A1和A2的狭缝方向相同的电子才能通过,电子被加速后沿OO′方向垂直进入方向互相垂直的电场、磁场的叠加区域.磁场方向垂直纸面向里,电场极板水平放置,电子在电场力和磁场力的共同作用下发生偏转.已知圆形磁场的半径为R,圆心为C.
某校物理实验小组的同学们利用该装置,进行了以下探究测量:
首先他们调节两种场强的大小:当电场强度的大小为E,磁感应强度的大小为B时,使得电子恰好能够在复合场区域内沿直线运动;然后撤去电场,保持磁场和电子的速度不变,使电子只在磁场力的作用下发生偏转,打要荧屏上出现一个亮点P,通过推算得到电子的偏转角为α(即:之间的夹角).若可以忽略电子在阴极K处的初速度,则:

(1)电子在复合场中沿直线向右飞行的速度为多大?
(2)电子的比荷()为多大?
(3)利用上述已知条件,你还能再求出一个其它的量吗?若能,请指出这个量的名称.

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(2010?宣武区二模)下图为汤姆生在1897年测量阴极射线(电子)的荷质比时所用实验装置的示意图.K为阴极,A1和A2为连接在一起的中心空透的阳极,电子从阴检发出后被电场加速,只有运动方向与A1和A2的狭缝方向相同的电子才能通过,电子被加速后沿OO′方向垂直进入方向互相垂直的电场、磁场的叠加区域.磁场方向垂直纸面向里,电场极板水平放置,电子在电场力和磁场力的共同作用下发生偏转.已知圆形磁场的半径为R,圆心为C.
某校物理实验小组的同学们利用该装置,进行了以下探究测量:
首先他们调节两种场强的大小:当电场强度的大小为E,磁感应强度的大小为B时,使得电子恰好能够在复合场区域内沿直线运动;然后撤去电场,保持磁场和电子的速度不变,使电子只在磁场力的作用下发生偏转,打要荧屏上出现一个亮点P,通过推算得到电子的偏转角为α(即:
.
CP
.
OO′
之间的夹角).若可以忽略电子在阴极K处的初速度,则:

(1)电子在复合场中沿直线向右飞行的速度为多大?
(2)电子的比荷(
e
m
)为多大?
(3)利用上述已知条件,你还能再求出一个其它的量吗?若能,请指出这个量的名称.

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用图示电路测定光电子的比荷(电子的电荷量与电子质量的比值e/m)。两块平行金属板MN相距为d ,其中N板受紫外线照射后,将发出沿不同方向运动的光电子,即便是加上反向电压,在电路中也能形成电流,从而引起电流表指针偏转。若逐渐增大极板间的反向电压,可以发现电流逐渐减小,当电压表读数为U时,电流恰好为零。切断开关,在MN之间加上垂直于纸面的匀强磁场,逐渐增大磁感应强度,也能使电流表读数为零。当磁感应强度为B时,电流为零。已知紫外线的频率为v,电子电荷量为e,求
    (1)金属板N的逸出功;
(2)光电子的比荷。

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用图4所示电路测定光电子的比荷(电子的电荷量与电子质量的比值)。两块平行金属板M、N相距为d,其中N板受紫外线照射后,将发出沿不同方向运动的光电子,即便是加上反向电压,在电路中也能形成电流,从而引起电流表指针偏转。若逐渐增大极板间的反向电压,可以发现电流逐渐减小,当电压表读数为U时,电流恰好为零。切断开关,在M、N之间加上垂直于纸面的匀强磁场,逐渐增大磁感应强度,也能使电流表读数为零。当磁感应强度为B时,电流为零。已知紫外线的频率为V,电子的电荷量为e,求:

(1)金属板N的逸出功。

(2)光电子的比荷。

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用图4所示电路测定光电子的比荷(电子的电荷量与电子质量的比值)。两块平行金属板M、N相距为d,其中N板受紫外线照射后,将发出沿不同方向运动的光电子,即便是加上反向电压,在电路中也能形成电流,从而引起电流表指针偏转。若逐渐增大极板间的反向电压,可以发现电流逐渐减小,当电压表读数为U时,电流恰好为零。切断开关,在M、N之间加上垂直于纸面的匀强磁场,逐渐增大磁感应强度,也能使电流表读数为零。当磁感应强度为B时,电流为零。已知紫外线的频率为V,电子的电荷量为e,求:
(1)金属板N的逸出功。
(2)光电子的比荷。

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