Question

J.J.湯姆孫1897年用陰極射線管測(cè)量了電子的比荷(電子電荷量與質(zhì)量之比)，其實(shí)驗(yàn)原理如圖18-1-8所示.電子流平行于極板射入，極板P、P′間同時(shí)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)K和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng) B時(shí)，電子流不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；極板間只存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B時(shí)，電子流穿出平行板電容器時(shí)的偏向角θ= rad.已知極板長(zhǎng)L=3.0×10^-2m，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 E=1.5 ×10⁴ V/m，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B=5.0 ×10^-4 T.求電子比荷.

圖18-1-8

Answer 1

1.3×10¹¹ C/kg.

解析:

無(wú)偏轉(zhuǎn)時(shí)，洛倫茲力和電場(chǎng)力平衡.

無(wú)偏轉(zhuǎn)時(shí)，有eE=evB

只存在磁場(chǎng)時(shí)，有evB=m(或r=)，由幾何關(guān)系r=

偏轉(zhuǎn)角很小時(shí)，r≈聯(lián)立，并代入數(shù)據(jù)得==1.3×10¹¹ C/kg.