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汤姆生在测定阴极射线比荷时采用的方法是利用电场、磁场偏转法,即测出阴极射线在匀强...

汤姆生在测定阴极射线比荷时采用的方法是利用电场、磁场偏转法,即测出阴极射线在匀强电场或匀强磁场中穿过一定距离时的偏角.设竖直向下的匀强电场的电场强度为E,阴极射线垂直电场射入、穿过水平距离L后的运动偏角为θ(θ较小,θ≈tanθ)(如图A);以匀强磁场B代替电场,测出经过一段弧长L的运动偏角为φ(如图B),已知阴极射线入射的初速度相同,试以E、B、L、θ、φ表示阴极射线粒子的比荷q/m的关系式.(重力不计)

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电子在电场中做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,由牛顿第二定律和运动学公式得出电子的偏转角θ的表达式.电子在磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得出电子的轨迹半径,由弧长L=R•ϕ得到偏转ϕ的表达式,再求出电子的比荷. 【解析】 在电场中偏转做类平抛运动,设电子入射的初速度为v,则有    L=vt①    vy=at② 由牛顿第二定律得  ③  ④ ∴tan ⑤ ∵tanθ≈θ  ⑥ ∴ ⑦ 在磁场中偏转:设电子在磁场中做匀速圆周运动半径为R,由牛顿第二定律得    ⑧ 由数学知识有 L=R•ϕ⑨ ⑦⑧⑨联立消去v整理得  答:阴极射线粒子的比荷的关系式是.
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考点分析:
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要测量一个定值电阻的阻值(约为20~30Ω).
(1)用多用电表直接测量,如图为多用电表的示意图,具体操作步骤如下:
a.将多用电表的______旋转到电阻“______”(选填“×1”、“×10”、“×100”或“×1K”)挡.
b.将红、黑表笔分别插入“+”“一”插孔,笔尖相互接触,旋转______;使表针指在______(选填“右”或“左”)端的“O”刻度位置.c.将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触,读出相应的示数.
(2)用伏安法测量提供器材如下:
电压表V(量程0~3~15V,内阻约20KΩ)    电流表A(量程O~50mA,内阻约20Ω)滑动变阻器R(最大阻值50Ω,额定电流1A)  直流电源E(电动势6V,内阻约0.5Ω)开关S,导线若干
请用上面的器材,在下边的方框中画出实验电路图.manfen5.com 满分网
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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