电子在电磁场中运动规律实验报告记录（26页）
时间：2020-09-04 16:15:58 来源：勤学考试网 本文已影响 人 
电子在电磁场中的运动规律实验报告记录
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电子在电磁场中的运动特性研究 一、实验目的 、 测试电偏转1 、 测试磁偏转2 、 测试电聚焦3 测试磁聚焦4、 二、实验原理 （一）电偏转如果电子逸出阴极时的初始动受阳极作用而加速。电子从阴极发射出来后，12eVmvA 能可以忽略不计，那么它从射出时的动能就由下式确定：?z222
的速度进入两个分别平行的平行板电容器间。若在某个平行板间vA2过阳极的电子以 ，则板间电场（近似视为匀强电场）d 。加上电压U，板间距离为
轴，平行板正中央为x轴。，电场方向为设电子速度方向为zY ；=v初，v；v=0；电子通过板所需时间为t=yz
=电子在平行板间加速度为 则射出平行板时,y方向上位移y 1
, 速度
θ所以+Ltan又由图知，D=y1
3
（二）电聚焦
在由于各电极上电位不同，聚焦阳极和第二阳极是由同轴的金属圆筒组成。这样这样就使电子束的路径发生弯曲，他们之间形成了弯曲的等位面，电力线。
的组合称为电子透镜。改变等位面的弯曲程度，可以改变聚焦的位置。
（三）磁偏转
，速度大小不变，方 同（一），电子飞出加速电场后，在匀强磁场中受洛伦兹力
。向变化。电子做匀速圆周运动
电子离开磁场后直射荧光屏。
（四）磁聚焦和电子荷质比，若平行板间没有电压，可在荧光屏上得到一小亮点。若给其中一对偏转板加同（一）平行轴向电子将获得垂直于轴向的分速度，若加上一平行于轴向的磁场Vy。B上交变电压，这个力使电子在前进的过程中在垂直于轴向的F不产生洛伦兹力，分速度Vx所以洛，=eVyB 平面做圆周运动，周期。
4
。最终轨迹为一螺线，螺距h=VxT
无关。从同一点出发的电子会在一个周期后距出发点一、h均与Vy由上两式可发现，T 个螺距的地方相遇。
由上式得，荷质比
可由下式计算：此实验所用长直螺线管的磁感应强度
所以，
-7 /*10米亨μ=4π2 N=526±L=0.234m
D=0.09m
h=0.145m 螺距
实验仪器 三、 电子束测试仪DH4521
实验步骤四、
开启电源，适当调节辉度、聚焦，使屏上光点聚成一细点。1、
）调节”处调节，先使电压表示数为零，然后调节调零旋钮，Y光点调零。在“X（或2、
使光点位于中心点。，改变偏转电压，测量U2随偏转电压U的变化。给定阳极电压3、 电偏转：测量偏转量D轴上的，并求电偏转灵敏XY轴，再测一组数据，再改变U2，测量另一组数据。先测 。度D/Ud，调节对应聚焦旋钮，使光点达到最佳聚焦效果，读出聚焦U2 电聚焦：固定阳极电压4、 。U2/U1电压U1，再改变阳极电压重新测量。计算的变化。将磁偏转电流输出与输入相连。与偏转电流I磁偏转：给定 U2，测量偏转量D5、不同，灵敏，并解释为什么U2。再改变U2，再测数据。求灵敏度D/I调节电流改变D 度不同？。将励磁电流调节旋钮逆时针调至700V-荷质比”打至荷质比，U26、 磁聚焦：将“电子束调节输出调节旋钮，并将励磁电流输入与输出相连。电流换向开关打向正向，调节到头，正。再将I加大电流，直至荧光屏上直线一边旋转一边缩短至一个小光点，读取电流值 。U2重复上述步骤。测出荷质比e/m开关打至反向，同理得I反。再改变 数据记录与处理五、
（一）电偏Dm4812162022252730
2417.920.221.816.3103.36.613.3U600V)
20.623.425.215.23.77.611.4700V)U18.727.7
26
30
2036D3221.635.627.7
40.7
17.47.83.913.3600V)U31.835.940.825.2
4.7
U700V)
9.5
15.7
20.5
46.9
5
y = 1.2552x - 0.382
35 = 0.9996R30y = 1.0812x - 0.2186
25 = 0.9997R600V)
U20700V)U15600V)) (U线10700V))
(U线5
0
30
0
10
20
。时为时为1.25mm/V，700V1.08mm/V灵敏度60035y = 0.7218x + 0.2937
= 0.9994R30y = 0.6392x - 0.0727
= 0.9999
R25
600V)U20700V)U15600V))线 (U700V))
线 (U10
5
0
50
30
20
40
0
10
。700V0.722mm/V，时为0.639mm/V600V灵敏度时为 （二）电聚U2/U1
y = 5.0767x - 122.94
= 0.995
R1100
1000
900
U2/U1800
(U2/U1)
线700
600
500
240
140
160
200
220
180
6
1000
800900600U2700140
202
164
219U1184
平4.38
4.57 4.27 4.35 U2/U1
4.46 4.29
（三）磁偏m81012
14
16
18
246
180101161I(600V)23421225980142
195
111
46
I(700V)
17421
65
13288
151
20
y = 0.1005x - 0.1653
18 = 0.9995R16y = 0.0925x - 0.1081
14 = 0.9995RI(600V)
12
I(700V)10
(I(600V))线8
(I(700V))
线6
4
2
0
250
1500
50
200100
0.0925m/A。0.1005m/A，700V时为灵敏度600V时为 （四）磁聚1000900700(V)800\1.781.61.521.7
1.891.71.591.75
1.835
1.65
1.555平1.725
1.60449E+11
e/C/kg)
1.56404E+11
1.63408E+111.58756E+11
1.59754E+11）（平均值：C/kg C/kg（）标准值：e/m=1.76E+11E=10%
百分差 实验结论与误差分析六、方向上加速时间越短，所以偏理论上，阳极电压越大，粒子进入偏转板速度越大，在y1、
转量越小。因而电偏转中，电压越低，偏转灵敏度越高。
图像比较符合理论，误差为偶然误差，读数偏差。
。
电聚焦中，比例约为4.42、、仪器故21、低电压时读数不准、偏大；图像比较不符合理论，截距太大，可能原因： 障。
磁偏转中，阳极电压不同，粒子初速不同，磁场中偏转半径不同，因而灵敏度不同。3、 图像比较符合理论，误差为偶然误差，读数偏差。正，可能是读数II反明显大于10%4、 磁聚焦结果与实际值接近，但偏小。可发现数据中 。反读大了；同时也有Iπ计算时取小了的原因（影响不大）时 、5 7
