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题型:综合题 题类:常考题 难易度:困难

人教版物理高二选修2-3 5.4射线的探测和防护同步训练

汤姆孙测定电子比荷(电子的电荷量与质量之比)的实验装置如图所示.真空玻璃管内,阴极K发出的电子经加速后,穿过小孔A、C沿中心轴线OP1进入到两块水平正对放置的极板D1、D2间的区域,射出后到达右端的荧光屏上形成光点.若极板D1、D2间无电压,电子将打在荧光屏上的中心P1点;若在极板间施加偏转电压U,则电子将打P2点,P2与P1点的竖直间距为b,水平间距可忽略不计.若再在极板间施加一个方向垂直于纸面向外、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P1点.已知极板的长度为L1 , 极板间的距离为d,极板右端到荧光屏间的距离为L2 . 忽略电子的重力及电子间的相互作用.

(1)、求电子进入极板D1、D2间区域时速度的大小;

(2)、推导出电子的比荷的表达式;

(3)、若去掉极板D1、D2间的电压,只保留匀强磁场B,电子通过极板间的磁场区域的轨迹为一个半径为r的圆弧,阴极射线射出极板后落在荧光屏上的P3点.不计P3与P1点的水平间距,求P3与P1点的竖直间距y.

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