Question

J.J.湯姆孫1897年用陰極射線管測量了電子的比荷(電子電荷量與質(zhì)量之比)，其實驗原理如圖18-1-8所示.電子流平行于極板射入，極板P、P′間同時存在勻強電場K和垂直紙面向里的勻強磁場 B時，電子流不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；極板間只存在垂直紙面向里的勻強磁場B時，電子流穿出平行板電容器時的偏向角θ= rad.已知極板長L=3.0×10^-2m，電場強度大小為 E=1.5 ×10⁴ V/m，磁感應(yīng)強度大小為 B=5.0 ×10^-4 T.求電子比荷.

圖18-1-8

Answer 1

1.3×10¹¹ C/kg.

解析:

無偏轉(zhuǎn)時，洛倫茲力和電場力平衡.

無偏轉(zhuǎn)時，有eE=evB

只存在磁場時，有evB=m(或r=)，由幾何關(guān)系r=

偏轉(zhuǎn)角很小時，r≈聯(lián)立，并代入數(shù)據(jù)得==1.3×10¹¹ C/kg.