Question

英國(guó)物理學(xué)家湯姆孫（J.Jthomson,1856-1940）認(rèn)為陰極射線是帶電粒子流。如圖是他當(dāng)時(shí)使用的放電管的示意圖。從陰極K發(fā)出的帶電粒子通過小孔A、A’形成一條細(xì)細(xì)的射線。

(1)當(dāng)M N之間未加電場(chǎng)時(shí)，射線不偏轉(zhuǎn)射中P₁按圖示方向施加電場(chǎng)E之后，射線發(fā)生偏轉(zhuǎn)并擊中熒光屏P₂點(diǎn)。由此你推斷陰極射線帶有什么性質(zhì)的電荷？
(2)為了 抵消陰極射線的偏轉(zhuǎn)，是它從P₂點(diǎn)回到P₁，此時(shí)，在M和N間的區(qū)域，再加上一個(gè)方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．這個(gè)磁場(chǎng)方向指向紙里還是指向紙外？
(3)調(diào)節(jié)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時(shí)，亮點(diǎn)重新回到P₁點(diǎn)．求打在熒光屏P₁點(diǎn)的陰極射線粒子速度V的大小。
(4)去掉電場(chǎng)E只保留磁場(chǎng)B。由于磁場(chǎng)方向與射線運(yùn)動(dòng)方向垂直，陰極射線在M和N之間有磁場(chǎng)的區(qū)域形成半徑r的圓弧，使得射線落在P₃點(diǎn)。試推導(dǎo)出電子的比荷q/m的表達(dá)式

Answer 1

(1) 負(fù)電 (2) 垂直紙面向外(3) v="E/B" (4) q/m =v/Br

試題分析：（1）負(fù)電     ---2分
（2）垂直紙面向外   ---2分
（3）Bqv=Eq    ---2分      v=E/B     ----2分 
（4）Bqv=mv²/r   ---2分    q/m =v/Br    ---2分
點(diǎn)評(píng)：電粒子在垂直的電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，在垂直的磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．類平拋運(yùn)動(dòng)可用平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律來處理，圓周運(yùn)動(dòng)的可建立幾何關(guān)系來列式求解．