Question

英國物理學家湯姆孫（J.Jthomson,1856-1940）認為陰極射線是帶電粒子流。如圖是他當時使用的放電管的示意圖。從陰極K發出的帶電粒子通過小孔A、A’形成一條細細的射線。

(1)當M N之間未加電場時，射線不偏轉射中P₁按圖示方向施加電場E之后，射線發生偏轉并擊中熒光屏P₂點。由此你推斷陰極射線帶有什么性質的電荷？
(2)為了 抵消陰極射線的偏轉，是它從P₂點回到P₁，此時，在M和N間的區域，再加上一個方向垂直于紙面的勻強磁場．這個磁場方向指向紙里還是指向紙外？
(3)調節磁場的強弱，當磁感應強度的大小為B時，亮點重新回到P₁點．求打在熒光屏P₁點的陰極射線粒子速度V的大小。
(4)去掉電場E只保留磁場B。由于磁場方向與射線運動方向垂直，陰極射線在M和N之間有磁場的區域形成半徑r的圓弧，使得射線落在P₃點。試推導出電子的比荷q/m的表達式

Answer 1

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

試題分析：（1）負電     ---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
點評：電粒子在垂直的電場中做類平拋運動，在垂直的磁場中做勻速圓周運動．類平拋運動可用平拋運動規律來處理，圓周運動的可建立幾何關系來列式求解．