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如下圖為一種可用于測量電子電量e與質量m比值e/m的陰極射線管，管內處于真空狀態(tài)．圖中L是燈絲，當接上電源時可發(fā)出電子．A是中央有小孔的金屬板，當L和A間加上電壓時(其電壓值比燈絲電壓大得多)，電子將被加速并沿圖中虛直線所示的路徑到達熒光屏S上的O點，發(fā)出熒光，、為兩塊平行于虛直線的金屬板，已知兩板間距為d，在虛線所示的圓形區(qū)域內可施加一勻強磁場，已知其磁感強度為B，方向垂直紙面向外，a、、，、都是固定在管殼上金屬引線，、、，是三個電壓可調并可讀出其電壓值的直流電源．

(1)試在圖中畫出三個電源與陰極射線管的有關引線的連線．
(2)導出計算e/m的表達式，要求用應測物理量及題給已知量表示．
·        （1）各電源的連線如圖。

（1）的兩端與、相連
　　的上端與相連，下端(正極)與a相連．
　　的上端與相連，下端(正極)與相連．
（2）設、、，向外提供電壓分別為、、，則由動能定理得：
　　　　　　∴

  • 設加速電壓為，電子加速后穿過小孔的速度為，則有
          ①
施加磁場后，要使電子仍打在O點，應在、之間加上適當的電壓，使電子所受的電場力和洛侖磁力平衡，有
            ②
由①、②兩式可解得
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（15分）如圖所示，豎直平面內，直線PQ右側足夠大的區(qū)域內存在豎直向上的勻強電場和垂直于紙面向里的勻強磁場，左側到直線距離為d1=0.4m的A處有一個發(fā)射槍。發(fā)射槍將質量m=0.01kg，帶電量q= +0.01C的小球以某一初速度v0水平射出，當豎直位移為d1/2時，小球進入電磁場區(qū)域，隨后恰能做勻速圓周運動，且圓周最低點C（圖中運動的軌跡未畫出）到直線PQ的距離為d2=0.8m．不計空氣阻力，g取10m/s2。試求：
（1）小球水平射出的初速度v0和電場強度E；
（2）小球從水平射出至運動到C點的時間t；
（3）若只將PQ右側的電場強度變?yōu)樵瓉淼囊话�，小球進入電磁場區(qū)域后做曲線運動，軌跡的最低點為C′（圖中未畫出），則求：最低點C′離發(fā)射點A的豎直方向距離d及運動過程中的最小速度v。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

（14分）如圖所示，在直角坐標系的第一、四象限內有垂直于紙面的勻強磁場，第二、三象限內有沿x軸正方向的勻強電場，電場強度大小為E，y軸為磁場和電場的理想邊界. 一個質量為m，電荷量為e的質子經過x軸上A點時速度大小為，速度方向與x軸負方向夾角θ＝30º. 質子第一次到達y軸時速度方向與y軸垂直，第三次到達y軸的位置用B點表示，圖中未畫出，已知OA＝l，不計質子重力影響.
（1）求磁感應強度的大小和方向；
（2）求質子從A點運動至B點時間.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，空間分布著寬為L、場強為E的勻強電場和兩磁感強度大小均為B、方向相反的勻強磁場(虛線為磁場分界線，右邊磁場范圍足夠大)．質量為m、電量為q的離子從A點由靜止釋放后經電場加速進入磁場，穿過中間磁場后按某一路徑能再回到A點而重復前述過程．求：

(1)離子進入磁場時的速度大小和運動半徑．
(2)中間磁場的寬度D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

串列加速器是用來產生高能離子的裝置，圖中虛線框內為其主體的原理示意圖，其中加速管的中部b處有很高的正電勢U，a、c兩端均有電極接地(電勢為零)．現(xiàn)將速度很低的負一價碳離子從a端輸入，當離子到達b處時，可被設在b處的特殊裝置將其電子剝離，成為n價正離子，而不改變其速度大�。@些正n價碳離子從c端飛出后進入一與其速度方向垂直的、磁感強度為B的勻強磁場中，在磁場中做半徑為R的圓周運動，已知碳離子的質量m＝2.0×10－26kg，U＝7.5×105V，B＝0.50T，n＝2，基元電荷e＝1.6×10－19C，求R．

　

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，坐標系xoy位于豎直平面內，所在空間有沿水平方向垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B，在x<0的空間內還有沿x軸負方向的勻強電場，場強大小為E。一個帶正電的油滴經圖中x軸上的M點，沿著直線MP做勻速運動，過P點后油滴進入x>0的區(qū)域，圖中。要使油滴在x>0的區(qū)域內做勻速圓周運動，需在該區(qū)域內加一個勻強電場。若帶電油滴做勻速圓周運動時沿弧垂直于x軸通過了軸上的N點，求：
（1）油滴運動速率的大小；
（2）在x>0的區(qū)域內所加電場的場強大小和方向；
（3）油滴從x軸上的M點經P點運動到N點所用的時間。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

下面是一個電子射線管，由熱陰極K發(fā)出的電子被陽極A與陰極K間的電場加速，從陽極A上的小孔穿出的電子束經過平行板電容器射向熒光屏．設A、K間的電勢差為U，電子自陰極發(fā)出時的初速度可不計，電容器兩板間除有電場外，還有一勻強磁場，磁感強度大小為B，方向垂直紙面向外，極板寬為 l ，如圖所示：

問：1)電容器兩板間的電場強度為多大時，電子束不發(fā)生偏轉，直射到熒光屏S上的O點．
2)去掉兩極板間的電場，電子束僅在磁場作用下向上偏轉，射在熒屏S上的D點，求D點到O點的距離x．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

一個質量為m，電量為q的帶正電粒子以的速度沿水平方向從小孔M進入垂直于紙面的勻強磁場區(qū)域Ⅰ，并從小孔N沿豎直向上的方向進入到水平方向的勻強電場區(qū)域Ⅱ，最后打在P點．已知OM=OP=d，粒子所受重力不計(如圖)．求：

①區(qū)域Ⅰ中磁感強度B的大小和方向，粒子從小孔M運動到N的時間．
②區(qū)域Ⅱ中勻強電場E的大小和方向，粒子從小孔N運動到P的時間．(O點位于PM直線上，且將兩場區(qū)分開)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在寬為L=8cm的空間區(qū)域里，存在著互相垂直的勻強電場和勻強磁場，電場方向豎直向下，磁場方向垂直xy平面，x方向垂直二場的邊界，y方向平行邊界，一束不計重力的帶電粒子以速度V，沿x軸進入這一區(qū)域，恰好不改變運動方向，作勻速直線運動．若粒子以V射入時，只有電場，測得粒子穿過這一區(qū)域后，在y方向偏移了3.2cm．若粒子以原速原路射入時，只有磁場，則粒子穿過這一區(qū)域后，在y方向偏移了多少?

 

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