Question

ume

解き方教えてください！！

呈   こ   いけて
1. トムソンは電子の比電荷を求めるため. 82しOTR
の向きに大きき ぢ の一様な電界を発生させ, その間に質量 CA 0  で  A
に導き 9w で点 A から入射させた。 電子にはたらく重カは無接し 以下の空則を適切な数式で揚めぶ・

大きき LO①)  の加速度を受ける。 電子が電極を通

(i ) 電極問の電界により電子はり 軸正の向きに
おいて電子は z 軸から

過するのにかかる時間は [て2) _] なので, 電極を通過し終わった点 P に
(3③- だけ離れている. また, そのときの電子のリ 方箇の速きは し(| である・

(H) 電子は上 P を通過した後直線運動をする 生地の区がら光面までの距離を とすると。点『
から草光画に直するまでの時間は (6)-] である・ ドづで区面上の京 Q に達したときの?居

の値 は ゅ=し(6) ] である。
(年) 次に図2-bのように 電極問に電界と垂直な方向 (紙面の表から裏に向かう方向) に大き

さ 』 の琵東密度を持つ一様な磁界をかける。すると点 人 において電子には大きさ て7) | のロー
レンツカが加わる。 ここで電子が直進するように破来容度の大きき ア を調節すると。 電子は蛍光面
上の原点 0 に当たる。このときの電子の吉さ はちと を用いて 一 と書ける。 この
結果を w (6) に代入すると, 電子の比電荷を を =て9) ] と水めることができる

2、 ミリカンは電子の電気量と質量を求めるため,  上下に距離 す だけ離れた平行板電極の間に質量 7. 電
気量 -⑦>0) の油滴を落下させた。 この場合, 重力の効果は無視できない。 重力加速度の大きさを9
として. 以下の空欄を適切な数式で埋めよ。

(i ) 図2 <のように電極問に電圧をかけない場合 滑滴は閥気抵抗を受けながら鉛直方向に落下する
誠気拓抗の大きさが速さに比例し, その比例定数が k であるとすると  十分に時間が経過すると届
請の眉きは一定値 に近づく。この終夫速度の大きさ は, 重力と空気抵抗のつり合いから
ゅw=LG⑯ 1] (①)
と求まる。

(8) 次に図2-dのように電極問に電圧 y をか。
の大きさは ビGD -] であり、この休めに
有人に。 分に時間が経過すると上具する。
Daいの素から

 

寺下肌にな電和を先生させる、この
きいと半電区からのカにより上見する、 前韻と
の琴さは大きさ の寺和和和にする。 we はカのっ

ービq5コ

なる 二て1 と (m) から を凍かるのas CH] ee
ミリカンは六多くの油凍についてその電気 をしここ

た。 そしてこの結果たトムソンの天際の替果を細合わゃる

ことで生まめるこ
訟めしたのである、

電気と磁気

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

こば

eE/m
l/v
eEl^2/2mv^2
eEl/mv
L/v
eElL/mv^2
evB
E/B
yE/lLB^2

Mg/k
V/d
qV/kd-Mg/k
vokd/V

答え見てどこまでわかる？

ume

最初のところから少しわからないです

こば

eの電荷がEの電場受ける力はeE
ma=eEよりa=eE/m

lの長さをvで進むから
l [m]÷ v [m/s]= l/v [s]です(単位で考えると分かりやすいかな？)

a=eE/mとt=l/vを使って
y=vot+1/2at^2
から出します。上向きの初速度は0だから
y=1/2×(eE/m)×(l^2/v^2)です

上向きの速さについても
v=vo+atより
v=(eE/m)×(l/v)

横方向には力ははたらいていないから速度は変わってない
よってLの長さをvで進むから
L/v

電極を抜けた後は力を受けないから上向きの速度は一定(eEl/mv)
この速度でL/v秒進んだら壁にぶつかるんで、
Pから(eEl/mv)×(L/v)上に進んで壁に当たります
よって(eEl^2/2mv^2)+(eElL/mv^2)
=(eEl/mv^2){(l/2)+L}
ごめんここ間違ってた

ローレンツ力はevB
教科書で確認して

ローレンツ力と電場による力が釣り合って上向きの速度が無くなったときにyが0です
つまりeE=evB
v=E/B

これを(6)に代入して
…以下写真です

ume

丁寧に教えていただきありがとうございます