文档介绍：大学物理实验报告实验名称磁聚焦法测电子荷质比实验日期 2010-04-24实验人员袁淳(200902120406)大学物理实验报告—— 磁聚焦法测电子荷质比【实验目的】了解电子在电场和磁场中的运动规律。学****用磁聚焦法测量电子的荷质比。通过本实验加深对洛伦兹力的认识。【实验仪器】FB710电子荷质比测定仪。【实验原理】当螺线管通有直流电时,螺线管内产生磁场,其磁感应强度B的方向,沿着螺线管的方向。电子在磁场中运动,其运动方向如果同磁场方向平行,则电子不受任何影响;如果电子运动力向与磁场方向垂直,则电子要受到洛伦兹力的作用,所受洛伦兹力为:F evB将运动速度分解成与磁感应强度平行的速度v//和与磁感应强度垂直的速度v。v//不受洛伦兹力的影响,继续沿轴线做匀速直线运动。v在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动,其方程为:F evBe则mv2rm rB由阴极发射的电子,在加速电压 U的作用下获得了动能,根据动能定理,1mv2 eU2则e 2Um (rB)2保持加速电压 U不变,通过改变偏转电流 I,产生不同大小磁场,保证电子束与磁场严格垂直,进而测量电子束的圆轨迹半径 r,就能测量电子的em值。螺线管中磁感应强度的计算公式以B(4)230NI表示,式中0=4×10-7H/m。N是螺线管的总匝5R数=130匝;R为螺线管的平均半径=158mm。得到最终式:,即可求得电子的荷质比。【实验步骤】——大学物理实验报告—— 磁聚焦法测电子荷质比1. 接通电子荷质比测定仪的电源,使加速电压定于 120V,至能观察到翠绿色的电子束后,降至 100V;改变偏转电流使电子束形成封闭的圆,缓慢调节聚焦电压使电子束明亮,缓慢改变电流观察电子束大小和偏转的变化;调节电压和电流,产生一个明亮的电子圆环;调节仪器后线圈的反光镜的位置以方便观察;移动滑动标尺,使黑白分界的中心刻度线对准电子枪口与反射镜中的像,采用三点一直线的方法分别测出电子圆左右端点 S0和S1,并记录下对应的电压值 U和电流值I。根据r1S0得到电子圆的半径,代入最终式求出em;、I得到多组结果,求出平均值,与标准值进行比较,求出相对误差E【实验数据】×1011(C/kg)=电压电流标尺读数电子束半荷质比em荷质比e/m相对误U(V)I(A)01径r(mm)r(mm)1111差E(10C/kg)(10C/kg)S(mm)S(mm)