5.汤姆孙1897年用阴极射线管测量了电子的比荷(电子电荷量与质量之比),其实验原理如图所示.电子流平行于极板射入,极板P、P′间同时存在匀强电场E和垂直纸面向里的匀强磁场B时,电子流不会发生偏转;极板间只存在垂直纸面向里的匀强磁场B时,电子流穿出平行板电容器时的偏转角θ= rad.已知极板长L=3.0×10-2 m,电场强度大小为E=1.5×104 V/m,磁感应强度大小为B=5.0×10-4 T.求电子比荷.
解析:无偏转时,洛伦兹力和电场力平衡,则eE=evB
只存在磁场时,有evB=m,
由几何关系r=
偏转角很小时,r≈
联立上述各式并代入数据得电子的比荷
==1.3×1011 C/kg.
答案:1.3×1011 C/kg
[课时作业]
一、单项选择题
1.下列说法正确的是( )
A.汤姆孙发现了电子并测出电子的电荷量
B.稀薄气体导电可以看到辉光现象
C.阴极射线是一种电磁波
D.以上说法都不对
解析:选B.汤姆孙发现了电子,但电子的电荷量是由密立根油滴实验测出的,A错.稀薄气体被电离可以导电,产生辉光现象,B对.阴极射线是带负电的粒子流,即电子,C错.
2.下列说法中错误的是( )
A.原子是可以再分的,是由更小的微粒组成的