实验报告-磁聚焦法测定电子荷质比篇一:电子荷质比的测定(实验)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)【实验目的】1
理解电子在电场和磁场中的运动规律
学惯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,其运动方向假设同磁场方向平行,那么电子不受任何阻碍;假设电子运动力向与磁场方向垂直,那么电子要遭到洛伦兹力的作用,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//不受洛伦兹力的阻碍,接着沿轴线做匀速直线运动
在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动,其方程为:2mvF
r那么由阴极发射的电子,在加速电压U的作用下获得了动能,按照动能定理,2e2U
那么2m(rB)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ve
mrB1mv
eU2束的圆轨迹半径,就能测量电子的rm值
螺线管中磁感应强度的计算公式以5R数=130匝;R为螺线管的平均半径=158mm
得到最终式:表示,式中
×10-7H/m
N是螺线管的总匝e
UR2U12
0NIrIr测出与U与I相应的电子束半径,即可求得电子的荷质比
r【实验步骤】—第1页共2页—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;2
改变偏转电流使电子束构成封闭的圆,缓慢调理聚焦电压使电子束亮堂,缓慢改变电流观察电子束大小和偏转的变化;3