在真空管内.阴极与阳极之间的电压为36V.阴极加热后发射热电子打在阳极上.测得阳极电流 I 为3.2mA．计算:(1)阴极每秒钟发射出的电子数,(2)假设电子离开阴极的速度为零.电子达到阳极前的速度是多大?(3)阳极上受到的撞击力大小?(4)阳极上由于电子碰撞.每秒钟产生的热量是多少焦(电子质量m=0.91×kg)? 题目和参考答案——青夏教育精英家教网——

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在真空管内，阴极与阳极之间的电压为36V，阴极加热后发射热电子打在阳极上，测得阳极电流 I 为3.2mA．计算：(1)阴极每秒钟发射出的电子数；(2)假设电子离开阴极的速度为零，电子达到阳极前的速度是多大?(3)阳极上受到的撞击力大小?(4)阳极上由于电子碰撞，每秒钟产生的热量是多少焦（电子质量m=0.91×kg）？

（1）（2）（3）（4）0.11J

解析:

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（2004?江苏）汤姆生用来测定电子的比荷（电子的电荷量与质量之比）的实验装置如图所示，真空管内的阴极K发出的电子（不计初速、重力和电子间的相互作用）经加速电压加速后，穿过A′中心的小孔沿中心轴O₁O的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P和P′间的区域．当极板间不加偏转电压时，电子束打在荧光屏的中心O点处，形成了一个亮点；加上偏转电压U后，亮点偏离到O′点，（O′与O点的竖直间距为d，水平间距可忽略不计．此时，在P和P'间的区域，再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场．调节磁场的强弱，当磁感应强度的大小为B时，亮点重新回到O点．已知极板水平方向的长度为L₁，极板间距为b，极板右端到荧光屏的距离为L₂（如图所示）．
（1）求打在荧光屏O点的电子速度的大小．
（2）推导出电子的比荷的表达式．

选做题．在以下两题中选择一题完成．多做不加分
如图所示，足够长的矩形区域abcd内充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，现从ad边的中心O点处，垂直磁场方向射入一速度为v₀的带正电粒子，v₀与ad边的夹角为30°．已知粒子质量为m，带电量为q，ad边长为L，不计粒子的重力．
（1）求要使粒子能从ab边射出磁场，v₀的大小范围．
（2）粒子在磁场中运动的最长时间是多少？在这种情况下，粒子将从什么范围射出磁场？
19-B汤姆生用来测定电子的比荷（电子的电荷量与质量之比）的实验装置如图所示，真空管内的阴极K发出的电子（不计初速、重力和电子间的相互作用）经加速电压加速后，穿过A′中心的小孔沿中心轴O₁O的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P和P'间的区域．当极板间不加偏转电压时，电子束打在荧光屏的中心O点处，形成了一个亮点；加上偏转电压U后，亮点偏离到O′点，（O′与O点的竖直间距为d，水平间距可忽略不计．此时，在P和P′间的区域，再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场．调节磁场的强弱，当磁感应强度的大小为B时，亮点重新回到O点．已知极板水平方向的长度为L₁，极板间距为b，极板右端到荧光屏的距离为L₂（如图所示）．
（1）求打在荧光屏O点的电子速度的大小．
（2）推导出电子的比荷的表达式

在水平桌面上有一矩形真空管，管内O点（O点在真空管的上表面上）的正下方有一个阴极射线源A，阴极射线源A连续发射速度大小和方向均不变的电子束.实验要求测A至O点的距离，当在真空管内加互相垂直的匀强电磁场时，电场强度的方向竖直向下，磁场方向垂直纸面向里，电子束沿水平方向做匀速直线运动.当在真空管内部只加前述的匀强电场而不加磁场时，电子束沿水平方向做匀速直线运动.当在真空管内部只加前述的匀强电场而不加磁场时，电子束打在真空管上表面的C点，测得OC之间的距离为l₁，当在真空管内只加与前述磁感应强度大小相同、方向相反的匀强磁场而不加电场时，电子束打在真空管上表面的D点，测得OD之间的距离为l₂，求A点到O点的距离.

在水平桌面上有一矩形真空管，管内有一个阴极射线源A，连续发射速度大小和方向均不变的电子束，实验要测点A至其正上方真空管内壁O点的距离。当真串管内加竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场时，电子束沿水平方向做匀速直线运动；当在真空管内只加上述的匀强电场时，电子束打在真空管内表面的C点，测得OC之间的距离为L₁；当在真空管内只加与上述磁感应强度大小相同、方向相反的匀强磁场时，电子束打在真空管内表面的D点，测得OD之间的距离为L₂，求A点到O点的距离。