1890年，英國物理學家J.J.湯姆孫對陰極射線進行了研究，打開了探究原子結構的大門，他的實驗裝置如圖所示。真空玻璃管內陰極K發出的電子，由靜止經A、K間的電壓加速后，以平行于極板C、D的速度進入平行板電容器。若兩極板C、D間無電壓，則電子恰好打在熒光屏上的O點；若在兩極板間施加圖示的電壓，則電子打在熒光屏上的P點。已知極板C、D的長度均為l,間距為d,O、P間的距離為y,電子的比荷為em，加速電壓和偏轉電壓均為U。求：
（1）電子進入極板C、D時的速度大小v0；
（2）兩極板右端距熒光屏的距離x。
e
m
【考點】陰極射線與陰極射線管的應用．
【答案】（1）電子進入極板C、D時的速度大小；
（2）兩極板右端距熒光屏的距離x為（）。
2
U
e
m
（2）兩極板右端距熒光屏的距離x為（
2
yd
l
-
l
2
【解答】
【點評】
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發布：2024/4/20 14:35:0組卷：91引用：6難度：0.5
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1．張強同學利用感應圈、學生電源、陰極射線管、蹄形永久磁鐵等器材來探究磁場對運動電荷的作用規律．
（1）首先將陰極射線管與感應圈相連，加上電壓，陰極發出高速電子束．從熒光屏上可以觀察到電子運動的軌跡．不加磁場時，電子束沿前進．
（2）如果將蹄形磁鐵移近陰極射線管，將觀察到電子束在磁場中發生，此實驗現象說明了磁場對運動電荷存在力的作用．
（3）當改變磁場方向時，將觀察到電子束的偏轉方向將隨之改變，此實驗現象說明了．發布：2024/11/17 8:0:1組卷：21引用：1難度：0.5 -
2．張強同學利用感應圈、學生電源、陰極射線管、蹄形磁鐵等器材來探究磁場對運動電荷的作用規律．
（1）首先將陰極射線管與感應圈相連，加上電壓，陰極發出高速電子束．從熒光屏上可以觀察到電子束運動的軌跡．不加磁場時，電子束沿前進．
（2）如果將蹄形磁鐵移近陰極射線管，將觀察到電子束在磁場中發生，此實驗現象說明了．
（3）當改變磁場方向時，將觀察到電子束的偏轉方向將，此實驗現象說明了．發布：2024/11/17 8:0:1組卷：20引用：1難度：0.5 -
3．1897年，物理學家J.J.湯姆孫根據陰極射線在電場和磁場的偏轉情況斷定，它的本質是帶負電的粒子流并測出了這種粒子的比荷，一種測定電子比荷的實驗裝置如圖所示，真空玻璃管內，陰極K發出的電子經陽極A與陰極K之間的高壓加速后，形成細細的一束電子流，沿圖示方向進入兩極CD間的區域。若兩極板CD間無電壓，電子將打在熒光屏上的O點；若在兩極板間施加電壓U，則離開極板區域的電子將打在熒光屏上的P點；若再在極板間施加一個方向垂直于紙面磁感應強度為B的勻強磁場，則電子在熒光屏上產生的光點又回到O。已知極板的長度l=5.00cm,CD間的距離d=1.50cm,極板區的中心點M到熒光屏中點O的距離為L=12.50cm,U=200V，B=6.3×10-4T，P點到O點的距離y=3.0cm。試求：
（1）極板間磁場方向；
（2）電子經陽極A與陰極K之間的高壓加速后的速度；（保留3位有效數字）
（3）電子的比荷。（保留兩位有效數字）
發布：2024/10/13 15:0:1組卷：51引用：3難度：0.5