Лабораторные работы / Работа 43 - Отчет - 2006
.pdfЛабораторная работа по физике №3 (43) Определение удельного заряда электрона методом магнетрона.
Теоретическая часть:
1.a) Если электрон движется в магнитном поле с магнитной индукцией B со скоростью V , то на него действует сила Лоренца:
Fл =e [V B ]
b) Если электрон движется в электрическом поле, то на него действует кулоновская сила:
Fэл=e E
c) При движении электрона в совместном электрическом и магнитном полях, то он испытывает действие результирующей силы:
F=F F
эл л
2. Дифференциальное уравнение движения заряда в этом случае:
d2 r |
|
e |
|
e |
|
dt2 |
= m E m |
[V B] 1 |
В нашем случае измерения при помощи магнетрона формула (1) принимает вид:
e 8U a
=
m B2кр r2a
Экспериментальная часть:
Эксперимент прошел без багов и слава Богу.
Расчетная часть:
1)Запишем цену деления используемых приборов (анодный вольтметр – 1В, анодный амперметр – 0,25 мА, соленоидный амперметр – 2,5 мА)
2)Выставим анодное напряжение в 97 В.
3)Запишем значения тока анода и тока соленоида в таблицу.
4)Аналогично сделаем и при других значениях тока анода (127 В и 141 В).
5)Занесем значения в таблицу.
|
Ua = 97 В |
|
Ua = 123 B |
|
Ua = 141 B |
|
|||
|
|
|
|
Деления шкалы |
|
|
|
|
|
№ |
Ic |
|
Ia |
Ic |
|
Ia |
Ic |
|
Ia |
1 |
40 |
|
46 |
36 |
|
73 |
34 |
|
92 |
2 |
42 |
|
41 |
37 |
|
72,5 |
38 |
|
89,5 |
3 |
43 |
|
37 |
38 |
|
71,5 |
42 |
|
82 |
4 |
44 |
|
35 |
40 |
|
68 |
44 |
|
74 |
5 |
45 |
|
32 |
43 |
|
58 |
46 |
|
66 |
6 |
46 |
|
31 |
45 |
|
50,5 |
50 |
|
51 |
7 |
48 |
|
27 |
47 |
|
44 |
51 |
|
48 |
8 |
49 |
|
25 |
50 |
|
38 |
53 |
|
44 |
9 |
50 |
|
25 |
52 |
|
34 |
55 |
|
41 |
10 |
51 |
|
23 |
56 |
|
30 |
58 |
|
37 |
11 |
52 |
|
22 |
60 |
|
26 |
60 |
|
35 |
12 |
53 |
|
21 |
64 |
|
23 |
62 |
|
34 |
13 |
54 |
|
20,5 |
65 |
|
22 |
64 |
|
32,5 |
14 |
55 |
|
20 |
68 |
|
20,5 |
66 |
|
31 |
15 |
56 |
|
18 |
70 |
|
20 |
68 |
|
29 |
6) Построим графики зависимости тока анода от тока соленоида.
|
|
Ia от Ic при Ua = 97 В |
|
|
|||||
|
47,5 |
|
|
|
|
|
|
|
75 |
|
45 |
|
|
|
|
|
|
|
70 |
|
42,5 |
|
|
|
|
|
|
|
65 |
|
40 |
|
|
|
|
|
|
|
60 |
|
37,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
55 |
|
|
35 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 |
|
Ia |
32,5 |
|
|
|
|
|
|
Ia |
|
|
|
|
|
|
|
45 |
|||
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
40 |
|
|
27,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
35 |
|
|
25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22,5 |
|
|
|
|
|
|
|
30 |
|
20 |
|
|
|
|
|
|
|
25 |
|
17,5 |
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
40 |
42,5 |
45 |
47,5 |
50 |
52,5 |
55 |
57,5 |
|
|
|
|
|
|
Ic |
|
|
|
|
|
|
Ia от Ic при Ua = 141 В |
|
||||||
|
95 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
90 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
85 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
80 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
75 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
70 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
65 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ia |
60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
55 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
45 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
35 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
65 |
70 |
|
|
|
|
|
Ic |
|
|
|
|
По данным графикам получаем |
|
|
Ia от Ic при Ua = 123 В |
|
||||
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
65 |
70 |
|
|
|
|
Ic |
|
|
|
U_a, В |
I_c |
I_a |
B_kr |
e/m |
141 |
47 |
62 |
7,45E003 |
2,21E+011 |
123 |
45 |
50 |
7,13E003 |
2,10E+011 |
97 |
40 |
46 |
6,34E003 |
2,09E+011 |
При этом среднее значение e/m равно 2,13*1011 Кл/кг.