Question

下图所示为一种可用于测量电子电量e与质量m比值e/m的阴极射线管，管内处于真空状态，图中L是灯丝，当接上电源时可发出电子，A是中央有小圆孔的金属板，当L和A间加上电压时(其电压值比灯丝电压大得多)，电子将被加速并沿图中虚直线所示的路径到达荧光屏S上的O点，发出荧光．P₁、P₂为两块平行于虚线的金属板，已知两板间距为d，在虚线所示的圆形区域内施加一匀强磁场，已知其磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，a、b₁、b₂、c₁、c₂都是固定在管壳上的金属引线，E₁、E₂、E₃是三个电压可调并可直接读出其电压值的直流电源．

(1)试在图中画出三个电源与阴极射线管的有关引线的连线；

(2)导出计算e/m的表达式，要求用应测物理量及题给已知量表示．

Answer 1

答案：
解析：

解：(1)各电源的连线如图． 　　(2)设加速电压为E2，电子加速后穿过小孔的速度为v，则有： 　　　　    mv2＝eE2   ① 　　施加磁场后，要使电子仍打在O点，应在P1，P2之间加上适当的电压U3，使电子所受的电场力和洛伦兹力平衡，有 　　　　   e＝eBv，② 　　　由①②两式可解得：．