GY - GYEDU

https://gyedu.cn/.

GYEDU

Index

2024·北京延庆·统考一模)电子的电荷量e与其质量m之比称为电子的比荷,测定电子的比荷是物理学发展史上的非常重要的事件,电子比荷的测定有多种方法。

1)汤姆孙偏转法测电子的比荷

图是汤姆孙用来测定电子比荷的实验装置示意图,某实验小组的同学利用此装置进行了如下探索:

真空管内的阴极K发出的电子经加速后,穿过A'中心的小孔沿中心线OP的方向进入到两块水平正对放置的平行极板MN间的区域。当MN间不加偏转电压时,电子束打在荧光屏的中心P点处,形成了一个亮点;

MN间加上大小为U的偏转电压后,亮点偏离到P1点;

MN之间再加上垂直于纸面向外的匀强磁场,调节磁场的强弱,当磁感应强度的大小为B时,电子在MN间作匀速直线运动,亮点重新回到P点;

撤去MN间的偏转电压,只保留磁场,电子在MN间作匀速圆周运动,亮点偏离到P2点。荧光屏可视为平面,测得PP2的距离。

若已知平行板的间距为d,并已经求得电子在MN间作匀速圆周运动的轨迹半径为r,请结合上述步骤求电子的比荷。(不计电子所受的重力和电子间的相互作用)

2)磁聚焦法测电子的比荷图2磁聚焦法测量电子比荷的装置示意图。在抽成真空的玻璃管中装有热阴极K和有小孔的阳极A。在AK之间加一电压,对电子进行加速,电子由阳极小孔高速射出;在电容器C的两极板间加一不大的交变电场,使不同时刻通过这里的电子发生不同程度的微小偏转,在电容器右侧和荧光屏之间加一水平方向的匀强磁场,进入磁场的电子会沿不同的螺旋线运动,每绕行一周后都会到达同一位置聚焦,适当调节磁感应强度的大小,可使电子流的焦点落在荧光屏S上。

已知加速电压的大小为U0,电容器右端到荧光屏的水平距离为l,匀强磁场的磁感应强度大小为B,假设电子在磁场中运动仅绕行一周就刚好打在荧光屏上,请根据以上条件及所学的知识求电子的比荷。(不计电子所受的重力和电子间的相互作用)

3)如何说明金属导电靠的是电子?有人尝试用下述实验来证明这件事:让一块向前运动的金属长方体突然刹车,其中的载流子便会因惯性而聚集到前端使之带电,而在后端由于缺乏这种电荷而带相反电性的电,于是在导体前后两端之间形成电场,通过分析该情景下载流子的受力和运动就可以求解载流子的比荷。若该比荷的数值与汤姆孙所研究的阴极射线(电子流)的比荷相同,就可以说明金属导电靠的是电子。

已知金属导体突然刹车的加速度大小为a,你认为这种实验方法能否测出电子的比荷

如果能,请写出还需测量的物理量和对应的测量工具,并用需要测量的物理量表示金属内部载流子的比荷

如果不能,你认为还有什么方法可以测量该金属导体内部载流子的比荷?

 

...

GYEDU 网站免责声明
为了浏览本网站(GYEDU,以下简称本网站),访问者应当关注、理解并接受本站作出的下述免责声明:

1、本网站所提供的信息,只供教育教学参考之用。

2、本网站及其会员一概毋须以任何方式就任何信息传递或传送的失误、不准确或错误对用户或任何其他人士负任何直接或间接的责任。

3、在法律允许的范围内,本网站在此声明,不承担用户或任何人士就使用或未能使用本网站所提供的信息或任何链接或项目所引致的任何直接、间接、附带、从属、特殊、惩罚性或惩戒性的损害赔偿。

4、访问者在从事与本网站相关的所有行为(包括但不限于访问浏览、利用、转载、宣传介绍)时,必须以善意且谨慎的态度行事;访问者不得故意或者过失的损害本网站的各类合法权益,不得利用本网站以任何方式直接或者间接的从事违反中华人民共和国法律、国际公约以及社会公德的行为。对于访问者利用本网站提供的信息而作出的任何决策、决定以及其后果,本网站不承担任何责任

5、本网站图片,文字之类版权,本网站无法鉴别所上传图片或文字的知识版权,如果侵犯,请及时通知我们,本网站将在第一时间及时删除。

6、凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者,视为自愿接受本网站声明的约束。

GYEDU   

GYEDU | 网站导航
GYEDU | 广告位