Question

J.J.湯姆孫1897年用陰極射線管測量了電子的比荷（電子的電荷量與質(zhì)量之比），其實(shí)驗(yàn)原理示意圖如圖所示.電子流平行極板射入，極板P、P′間同時(shí)存在勻強(qiáng)電場E和勻強(qiáng)磁場B時(shí)，電子流不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；極板間只存在勻強(qiáng)磁場B時(shí)，電子流穿出磁場時(shí)的偏向角Δθ= rad.已知極板長度L=5 cm，電場強(qiáng)度E=15 000 V/m，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.55×10^-3 T.

（1）求電子流初速度的大小；

（2）估算該實(shí)驗(yàn)中測得的電子比荷約為多大？

Answer 1

解：（1）無偏轉(zhuǎn)時(shí)，有eE=evB                                                  ①

得電子流初速度v=2.7×10⁷ m/s                                                   ②

（2）只存在磁場時(shí)，有evB=m                                               ③

由幾何關(guān)系r=                                                          ④

偏轉(zhuǎn)角Δθ很小，r≈                                                      ⑤

聯(lián)立，并代入數(shù)據(jù)得=7×10¹⁰ C/kg.                                            ⑥