7.如图4所示,电子由静止从O点经电场U加速后垂直射入匀强磁场B,经偏转后打在MN板的P点,射入点到P点的距离为d,求电子的比荷 的表达式。(不考虑电子的重力)
图4
解析:设电子的电荷量为q、质量为m,在加速电场U中加速的过程,根据动能定理,有qU=mv2
解得 v=
垂直进入磁场后,电子受到的洛伦兹力提供向心力,电子做匀速圆周运动,故有qvB=
由题意又知:R=
由以上各式整理可得电子的比荷为
=。
答案:
8.如图5所示为美国物理学家密立根测量油滴所带电荷量装置的截面图,两块水平放置的金属板间距为d,油滴从喷雾器的喷嘴喷出时,由于与喷嘴摩擦而带负电,油滴散布在油滴室中,在重力作用下,少数油滴通过上面金属板的小孔进入平行金属板间,当平行金属板间不加电压时,由于受到气体阻力的作用,油滴最终以速度v1竖直向下匀速运动;当上板带正电,下板带负电,两板间的电压为U时,带电油滴恰好能以速度v2竖直向上匀速运动。已知油滴在极板间运动时所受气体阻力的大小与其速率成正比,油滴密度为ρ,已测量出油滴的直径为D(油滴可看作球体,球体体积公式V=πD3),重力加速度为g。