在湯姆孫測陰極射線比荷的實(shí)驗中，采用了如圖所示的陰極射線管，從C出來的陰極射線經(jīng)過A、B間的電場加速后，水平射入長度為L的D、G平行板間，接著在熒光屏F中心出現(xiàn)熒光斑。若在D、G間加上方向向下，場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場，陰極射線將向上偏轉(zhuǎn)；如果再利用通電線圈在D、G電場區(qū)加上一垂直紙面的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場（圖中未畫），熒光斑恰好回到熒光屏中心，接著再去掉電場，陰極射線向下偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)角為θ，試解決下列問題：
（1）說明陰極射線的電性；
（2）說明圖中磁場沿什么方向；
（3）根據(jù)L、E、B和θ，求出陰極射線的比荷。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：94引用：3難度：0.5
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1．張強(qiáng)同學(xué)利用感應(yīng)圈、學(xué)生電源、陰極射線管、蹄形永久磁鐵等器材來探究磁場對運(yùn)動電荷的作用規(guī)律．
（1）首先將陰極射線管與感應(yīng)圈相連，加上電壓，陰極發(fā)出高速電子束．從熒光屏上可以觀察到電子運(yùn)動的軌跡．不加磁場時，電子束沿前進(jìn)．
（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(fā)生，此實(shí)驗現(xiàn)象說明了磁場對運(yùn)動電荷存在力的作用．
（3）當(dāng)改變磁場方向時，將觀察到電子束的偏轉(zhuǎn)方向?qū)㈦S之改變，此實(shí)驗現(xiàn)象說明了．發(fā)布：2024/11/17 8:0:1組卷：21引用：1難度：0.5 -
2．張強(qiáng)同學(xué)利用感應(yīng)圈、學(xué)生電源、陰極射線管、蹄形磁鐵等器材來探究磁場對運(yùn)動電荷的作用規(guī)律．
（1）首先將陰極射線管與感應(yīng)圈相連，加上電壓，陰極發(fā)出高速電子束．從熒光屏上可以觀察到電子束運(yùn)動的軌跡．不加磁場時，電子束沿前進(jìn)．
（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(fā)生，此實(shí)驗現(xiàn)象說明了．
（3）當(dāng)改變磁場方向時，將觀察到電子束的偏轉(zhuǎn)方向?qū)?!--BA-->，此實(shí)驗現(xiàn)象說明了．發(fā)布：2024/11/17 8:0:1組卷：19引用：1難度：0.5 -
3．1897年，物理學(xué)家J.J.湯姆孫根據(jù)陰極射線在電場和磁場的偏轉(zhuǎn)情況斷定，它的本質(zhì)是帶負(fù)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(shí)驗裝置如圖所示，真空玻璃管內(nèi)，陰極K發(fā)出的電子經(jīng)陽極A與陰極K之間的高壓加速后，形成細(xì)細(xì)的一束電子流，沿圖示方向進(jìn)入兩極CD間的區(qū)域。若兩極板CD間無電壓，電子將打在熒光屏上的O點(diǎn)；若在兩極板間施加電壓U，則離開極板區(qū)域的電子將打在熒光屏上的P點(diǎn)；若再在極板間施加一個方向垂直于紙面磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，則電子在熒光屏上產(chǎn)生的光點(diǎn)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(qū)的中心點(diǎn)M到熒光屏中點(diǎn)O的距離為L=12.50cm,U=200V，B=6.3×10-4T，P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離y=3.0cm。試求：
（1）極板間磁場方向；
（2）電子經(jīng)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(shù)字）
（3）電子的比荷。（保留兩位有效數(shù)字）
發(fā)布：2024/10/13 15:0:1組卷：50引用：3難度：0.5
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