Question

【题目】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（可认为初速度为0）经阳极A与阴极K之间的高电压加速后，形成一细束电子流，以平行于平板电容器极板的速度从两极板C、D左端中点进入极板区域。若两极板C、D间无电压，电子将打在荧光屏上的O点若在两极板CD间施加偏转电压，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的匀强磁场，则电子又打在荧光屏上的O点。已知磁场的磁感应强度为B，极板间电压为U，极板的长度为l，C、D间的距离为d，极板区的中点M到荧光屏中点O的距离为L，P点到O点的距离为y。

（1）求电子进入偏转电场的速度v0。

（2）求电子的比荷。

Answer 1

【答案】（1）。（2）。

【解析】

（1）加上磁场B后，荧光屏上的光点重新回到O点，可知电子受到电场力和洛伦兹力平衡，有：qE=qv0B，

又E=，

联立解得电子射入偏转电场的速度。

（2）电子在极板区域运行的时间，

在电场中的偏转位移，

电子离开极板区域时，沿垂直极板方向的末速度，

设电子离开极板区域后，电子到达光屏P点所需的时间为t2，

，

电子离开电场后再垂直极板方向的位移y2=vyt2，

P点离开O点的距离等于电子在垂直极板方向的总位移y=y1+y2，

联立解得。