图为真空示波管的示意图,电子从金属丝K发出(初速度可忽略不计),在金属丝与A板间加以电压U1 , 电子加速后,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板M、N间的偏转电场(电子进入时的速度方向与该电场方向垂直),离开偏转电场后打在荧光屏上一点.已知M、N两板间的距离为d,板长为L,电子的质量为m,电荷量为e,不计电子所受的重力及它们之间的相互作用力.
带电粒子的电荷量与其质量之比称为比荷( ).是带电粒子的基本参量之一.
如图l所示是汤姆孙用来测定电子比荷的实验装置,真空玻璃管中K是金属板制成的阴极,由阴极K发出的射线被加速后穿过带有狭缝的极板A、B.经过两块平行铝板C、D中心轴线后打在玻璃管右侧的荧光屏上形成光点.若平行铝板C、D间无电压,电子将打在荧光屏上的中心O点;若在平行铝板C、D间施加偏转电压U,则电子将打在O1点,Ol点与O点的竖直间距为h,水平间距可忽略不计.若再在平行铝板C、D间施加一个方向垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场(图中未画出),则电子在荧光屏上产生的光点又回到O点.已知平行铝板C、D的长度均为L1 , 板间距离为d,它们的右端到荧光屏中心O点的水平距离为L2 , 不计电子的重力和电子间的相互作用.
如图所示,质量为m带电量为+q的带电粒子(不计重力),从左极板处由静止开始经电压为U的加速电场加速后,经小孔O1进入宽为L的场区,再经宽为 L的无场区打到荧光屏上.O2是荧光屏的中心,连线O1O2与荧光屏垂直.第一次在宽为L整个区域加入电场强度大小为E、方向垂直O1O2竖直向下的匀强电场;第二次在宽为L区域加入宽度均为 L的匀强磁场,磁感应强度大小相同、方向垂直纸面且相反.两种情况下带电粒子打到荧光屏的同一点.求: