Індивідуальні завдання
1. Дослідним шляхом визначити значення критичних струмів для п’яти значень анодних напруг. За результатами досліду побудувати залежність Iкр (Ua) та пояснити її.
2. Визначити напруженість електричних полів, що відповідають критичним струмам, одержаних при заданих значеннях анодних напруг у 70, 100, 130, 150 і 180 В. За цими даними побудувати графік залежності Е = f(Ua) і пояснити його.
3. Визначити значення критичного струму при Ua = 150 В, розмістивши діод біля краю соленоїда; потім визначити критичний струм за тієї ж напруги, але розмістивши діод в центрі соленоїда. Порівняти результати і пояснити різницю.
4. За результатами досліду для анодної напруги Ua = 140 В обчислити максимальне значення сили Лоренца.
5. Обчислити радіус кривини траєкторії електрона для критичного струму магнетрона, що відповідає напрузі анода Ua = 150 В.
6. Провести дослід, за результатами якого можна визначити період обертання електронів по коловій орбіті у магнетроні.
7.
Розглянути рух електрона в однорідному
магнітному полі для трьох випадків: а)
швидкість електрона перпендикулярна
до вектора магнітної індукції; б)
швидкість електрона спрямована під
кутом до вектора
;
с) швидкість електрона спрямована вздовж
силової лінії.
8. Використовуючи
дані досліду знайти функцію розподілу
електронів за швидкостями в заданому
інтервалі швидкостей. Функцію розподілу
електронів за швидкостями Р(V)
визначити за формулою
, деI0
– сила струму в магнетроні при В
= 0.
Контрольні запитання
1. В чому полягає
метод магнетрона для визначення питомого
заряду електрона? Назвіть інші методи
визначення
.
2. Яку величину
називають питомим зарядом? Чи залежить
відношення
від анодної напруги?
3. Яка мета цієї
лабораторної роботи? Які вимірювання
слід виконати в цій роботі? Вивести
робочу формулу для визначення
у роботі.
4. Яке призначення електронної лампи в цій роботі? Що зміниться в досліді, якщо збільшити струм розжарення лампи?
5. Який графік слід побудувати за результатами досліду? Яку фізичну величину слід визначити за цим графіком і як?
6. Яка сила діє на електричний заряд, що рухається в магнітному полі? Якими є її величина і напрям? Яку роль вона виконує, впливаючи на рух заряджених частинок?
7. Запишіть вираз для сили Лоренца, яка діє на заряд, що рухається в схрещених магнітному й електричному полях.
8. Який вигляд має
траєкторія руху заряду в однорідному
магнітному полі, спрямованому під кутом
до його швидкості?
9. Чому дорівнюють радіус кривини траєкторії і період обертання заряду в однорідному магнітному полі, спрямованому перпендикулярно до швидкості заряду?
10. Від чого залежить характер руху зарядженої частинки, що влетіла в магнітне поле? В якому випадку сила Лоренца буде максимальною?
11. Як в умовах досліду знайти величину швидкості електрона в магнетроні? Від чого вона залежить?
12. Який струм називається критичним? Від чого залежить його величина, як вона визначається в цій роботі?
13. Намалюйте схему магнетрона і поясніть принцип його дії для визначення питомого заряду електрона. Поясніть призначення соленоїда, інших приладів, що використовуються в цій роботі.
14. Що таке спадова характеристика? Поясніть її згладжений вигляд. Для якої мети і як ця залежність використовується в роботі? Яким був би її вигляд, якби електрони, що вирвались з розжареного катода, не мали початкових теплових швидкостей?
15. Як відхилення частинки в магнітному полі пов’язане зі знаком її заряду?
16. Як обчислити надійну границю похибки результату вимірювань питомого заряду електрона? Від чого залежить точність вимірювань в даній роботі?
17. Як слід розмістити електронну лампу всередині соленоїда? На які характеристики впливає її розміщення?
18. На які характеристики впливає збільшення сили струму в соленоїді та зміна анодної напруги?