满分5 > 高中物理试题 >

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...

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,形成一细束电子流,以平行于平板电容器极板的速度进入两极板CD间的区域,若两极板CD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荧光屏上的P点;若再在极板间施加一个方向垂直于纸面向外、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l=25cmCD间的距离d=5cm,极板右侧到荧光屏的距离为 L=12.5cmU=128VB=1.6×10-4TP点到O点的距离y=10cm,试求电子的比荷.(保留两位有效数字)

 

1.6×1011C/kg 【解析】设电子刚进入平行板电容器极板间区域时的速度为v0,因为速度方向平行于电容器的极板,通过长度为l的极板区域所需的时间: …(1) 当两极板之间加上电压时,设两极板间的场强为E,作用于电子的静电力的大小为qE方向垂直于极板由C指向D,电子的加速度: …(2) 而    …(3) 因电子在垂直于极板方向的初速度为0,因而在时间t1内垂直于极板方向的位移     …(4) 电子离开极板区域时,沿垂直于极板方向的末速度:vy=at1…(5) 设电子离开极板区域后,电子到达荧光屏上P点所需时间为t2: …(6) 在t2时间内,电子作匀速直线运动,在垂直于极板方向的位移:y2=vyt2…(7) P点离开O点的距离等于电子在垂直于极板方向的总位移y=y1+y2…(8) 由以上各式得电子的荷质比为: …(9) 加上磁场B后,荧光屏上的光点重新回到O点,表示在电子通过平行板电容器的过程中电子所受电场力与磁场力相等,即:qE=qv0B…(l0) 结合(3),即可得电子射入平行板电容器的速度:    …(11) 代入(9)式得: …(12) 代入有关数据求得: 点睛:本题是带电粒子在电场、复合场中运动的问题,类平抛运动根据运动的分解法研究,电子在复合场中,是速度选择器的原理,难度适中.  
复制答案
考点分析:
相关试题推荐

如图所示,当开关S断开时,用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极P,发现电流表读数不为零.合上电键,调节滑动变阻器,发现当电压表读数小于0.60 V时,电流表读数仍不为零;当电压表读数大于或等于0.60 V时,电流表读数为零.(已知电子电量为e

(1)求此时光电子的最大初动能的大小.

(2)求该阴极材料的逸出功.

 

查看答案

要测定一个未知电阻,实验室提供以下器材:

待测电阻,阻值约为,额定电流为

电流表量程为,内阻

电流表量程为,内阻r2约为0.1Ω

变阻器,电阻变化范围为

变阻器,电阻变化范围为

定值电阻

定值电阻

电源电动势E约为9V,内阻很小

要求实验时测量尽可能准确,请设计实验电路(请在电路中标注好各器材的符号)

 

查看答案

如图所示,用碰撞实验器可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.

(1)若入射小球质量为m1,半径为r1;被碰小球质量为m2,半径为r2,为完成实验需满足______

Am1m2r1r2     Bm1m2r1r2 Cm1m2r1=r2   Dm1m2r1=r2

(2)以下是本实验需要完成的必要步骤是________(填选项前的符号)

A.用天平测量两个小球的质量m1m2

B.测量小球m1开始释放高度h

C.测量抛出点距地面的高度H

D.分别找到m1m2碰撞前后平均落地点的位置MPN

E.测量平抛射程OMOPON

(3)若两个小球相碰前后的动量守恒,验证动量守恒的表达式可以表示为__________(利用(2)中所测量的物理量表示)

 

查看答案

如图所示,充电后与电源断开的平行板电容器水平放置,电容为C,极板间的距离为d,上板正中有一小孔,质量为m,电荷量为+q的小球从小孔正上方距离上,板高d处由静止开始下落,穿过小孔达到下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计,极板间电场可视为均强电场,极板外电场可视为零,重力加速度为g),下列说法正确的是(    )

A. 小球到达小孔处的速度大小为

B. 极板间电场强度大小为

C. 电容器所带电荷量为

D. 若上极板向上平移一小段距离,小球仍从原初始位置由静止下落后一定不能到达下极板

 

查看答案

如图甲所示,在光滑水平面上用恒力F拉质量m的单匝均匀正方形铜线框,边长为a,总电阻为R,在1位置以速度v0进入磁感应强度为B的匀强磁场,并开始计时t=0,若磁场的宽度为b(b>3a),在3t0时刻线框到达2位置速度又为v0,并开始离开匀强磁场。此过程中v-t图象如图乙所示,则(    )

A. t =0时,线框右侧边MN的两端电压为Bav0

B. 线框进入磁场过程中,流过某一截面的电量为

C. 线框完全离开磁场的瞬间位置3速度一定等于t0时刻线框的速度大小

D. 线框从1位置进入磁场到完全离开磁场位置3过程中,线框中产生的电热一定为2Fb

 

查看答案
试题属性

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.