Лабораторные работы / Работа 43 - Отчет - 2006

Лабораторная 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.