电偏转和磁偏转的原理及应用
电子束的电偏转和磁偏转实验报告
电子束的电偏转和磁偏转实验报告实验目的：通过电偏转和磁偏转实验，研究电子束在电场和磁场中的偏转规律，验证电子在电场和磁场中的运动轨迹。
实验原理：电子束在电场中受力为F=qE，方向与电场方向相同；在磁场中受力为F=qvBsinθ，其中v为电子速度，θ为速度方向与磁场方向之间的夹角。
实验仪器：电子枪、电子束偏转装置、电压源、电流源、磁铁、示波器等。
实验步骤：1. 将电子枪与示波器连接起来，将示波器置于适当的量程和灵敏度。
2. 打开电压源和电流源，根据实验需要设定适当的电压和电流。
3. 调整电子束偏转装置，使电子束偏转仪表的示数稳定在零点附近，并记录此时的偏转电压和偏转电流。
4. 同时改变电压和电流，记录不同条件下的偏转仪表示数与电压、电流之间的关系。
5. 启动磁铁，调节磁铁电流和位置，记录不同条件下的偏转仪表示数与磁铁电流之间的关系。
6. 根据实验数据，绘制电子束的偏转角度与电压、电流、磁场电流之间的关系曲线。
实验结果：根据实验数据绘制得到电子束的偏转角度与电压、电流、磁场电流之间的关系曲线。
由曲线可以得出电子在电场和磁场中的偏转规律。
实验讨论：1. 在实验中，我们需要注意调节电子束偏转装置和磁铁的参数，以使电子束的偏转仪表示数尽量稳定在零点附近，从而保证实验的准确性。
2. 实验中还可以改变电压和电流的大小，观察电子束的偏转角度随着电压和电流的变化情况，进一步研究电子在电场中的受力规律。
3. 在磁偏转实验中，应注意测量磁场电流和位置的准确性，以保证实验数据的可靠性。
4. 实验中还可以通过改变电子束的速度和磁场的方向，研究电子束在不同条件下的偏转规律。
实验结论：通过电偏转和磁偏转实验，我们验证了电子束在电场和磁场中的偏转规律。
实验结果表明，电子束的偏转角度与电压、电流以及磁场电流之间存在着一定的关系，进一步研究可以得到更详细的结论。
实验结果对于理解电子在电场和磁场中的运动轨迹具有重要意义。
实验十三 电子束线的电偏转与磁偏转
实验十三电子束线的电偏转与磁偏转一、实验目的1.了解电子束线的产生、调节和偏转原理。
3.了解磁场对电子运动的影响。
二、实验原理电子束线是一束加速的电子流，是通过电子枪中的热阴极发射大量的电子，通过电子加速管的阳极电压加速，并通过管中一些特定的结构，如聚焦器，透镜，偏转板等来调节。
在热阴极上施加较高电压，热阴极表面极易发射电子，使电子从热阴极射出，在加速管中通过阳极电压加速。
加速度与阳极电压成正比，电流与电子流密度成正比。
2.电子束线的电偏转电偏转是指通过电场对电子束线中的电子进行偏转。
当电子束通过一个带电和平板时，电子束中的电子会受到力的作用，在水平方向受到电场力F=E×q，其中 E 为电场强度，q 为电子所带电荷量。
力的方向始终垂直于电子运动的方向，所以电子束线将被打向与电场垂直的方向。
三、实验器材与装置万用电表、电子学实验箱、电子束线管、CRO 示波器等。
四、实验步骤1.检查实验仪器和所需的全部元器件，按照电路接线图连接好实验电路，并保证电子枪稳定工作。
2.将电子束管放在实验台上，调节相应的管电压并调整其成一个垂直的红色线，以便后续实验调整方便。
3.接通电路电源，在电子束线管中加入直流电压，使电子流从阳极发射管流经偏转器以及磁偏转器，最后击中荧光屏上。
4.打开示波器，调整亮度，聚焦和辉度，直到荧光屏上显示出一个明亮的光点。
5.调整偏转电压和磁场的大小，使电子流在荧光屏上绘制出一个稳定的图形，记录下相应偏转电压和磁场强度。
6.通过更改偏转器的输出信号并记录不同输入电压下电子束的偏转量，记录实验数据并计算出电偏转的比率。
7.更改磁偏转器的输入电流并记录荧光屏上的偏转量，计算出该磁场的磁感应强度。
五、实验注意事项1.注意安全，使用仪器前应检查仪器是否运行正常。
2.要经常检查电子束线管的压力，确保其正常工作。
3.调节偏转电压和磁场强度时，一定要谨慎，防止电子束过大而烧毁设备。
4.记录每次实验的数据，做好实验报告。
实验电子束的电偏转
实验电子束的电偏转篇一：实验十三电子束线的电偏转与磁偏转实验十三电子束线的电偏转与磁偏转实验目的1．研究带电粒子在电场和磁场中偏转的规律。
2．了解电子束线管的结构和原理。
实验仪器SJ—SS—2型电子束实验仪。
实验原理在大多数电子束线管中，电子束都在互相垂直的两个方向上偏移，以使电子束能够到达电子接受器的任何位置，通常运用外加电场和磁场的方法实现，显像管等器件就是在这个基础上运用相同的原理制成的。
1．电偏转原理电偏转原理如图4－17－1所示。
通常在示波管（又称电子束线管）的偏转板上加上偏转电压V，当加速后的电子以速度v沿Z方向进入偏转板后，受到偏转电场E （Y轴方向）的作用，使电子的运动轨道发生偏移。
假定偏转电场在偏转板l范围内是均匀的，电子作抛物线运动，在偏转板外，电场为零，电子不受力，作匀速直线运动。
在偏转板之内Y?1at2?1eE(Z)2 （4－17－1）22mv式中v为电子初速度，Y为电子束在Y方向的偏转。
电子在加速电压VA的作用下，加速电压对电子所做的1功全部转为电子动能，则mv2?eVA。
2将E＝V／d和v2代入（4－17－1）式，得2Y?VZ4VAd电子离开偏转系统时，电子运动的轨道与Z轴所成的偏转角?的正切为tg??dY?Vl（4－17－2）dZx?l2VAd设偏转板的中心至荧光屏的距离为L，电子在荧光屏上的偏离为S，则Stg??L代入（4－17－2）式，得S?VlL （4－17－3）2VAd由上式可知，荧光屏上电子束的偏转距离S与偏转电压V成正比，与加速电压VA成反比，由于上式中的其它量是与示波管结构有关的常数故可写成S?keV（4－17－4）VAke为电偏常数。
可见，当加速电压VA一定时，偏转距离与偏转电压呈线性关系。
为了反映电偏转的灵敏程度，定义?电?S?ke(1)（4－17－5）VVA?电称为电偏转灵敏度，单位为毫米/伏。
?电越大，表示电偏转系统的灵敏度越高。
2．磁偏转原理磁偏转原理如图4－17－2所示。
实验3—13电子束线的电偏转与磁偏转
实验3—13电子束线的电偏转与磁偏转【实验目的】1．研究带电粒子在电场和磁场中偏转的规律。
2．了解电子束线管的结构和原理。
【实验仪器】1-e EB 型电子束实验仪。
【实验原理】在大多数电子束线管中，电子束都在互相垂直的两个方向上偏移，以使电子束能够到达电子同意器的任何位置，通常运用外加电场和磁场的方法实现，显像管等器件确实是根基在那个根底上运用相同的原理制成的。
1．电偏转原理电偏转原理如图3－13－1所示。
通常在示波管〔又称电子束线管〕的偏转板上加上偏转电压V ，当加速后的电子以速度v 沿x 方向进进偏转板后，受到偏转电场E 〔y 轴方向〕的作用，使电子的运动轨道发生偏移。
假定偏转电场在偏转板l 范围内是均匀的，电子作抛物线运动，在偏转板外，电场为零，电子不受力，作匀速直线运动。
在偏转板之内 22)(2121v x m eE at y ==〔3－13－1〕 式中v 为电子初速度，y 为电子束在y 方向的偏转。
电子在加速电压a U 的作用下，加速电压对电子所做的功全部转为电子动能，因此：AeU mv =221，m eU v a 22= 将E ＝V ／D 和v 2代进〔3－13－1〕式，得电子离开偏转系统时，电子运动的轨道与x 轴所成的偏转角ϕ的正切为l dU Vdxdy tg a lx 2===ϕ〔3－13－2〕 设偏转板的中心至荧光屏的距离为L ，电子在荧光屏上的偏离为S ，那么 代进〔3－13－2〕式，得DU VlL S a 2=〔3－13－3〕 由上式可知，荧光屏上电子束的偏转距离S 与偏转电压V 成正比，与加速电压a U 成反比，由于上式中的其它量是与示波管结构有关的常数故可写成aeU Vk S =〔3－13－4〕 k e 为电偏常数。
可见，当加速电压a U 一定时，偏转距离与偏转电压呈线性关系。
为了反映电偏转的灵敏程度，定义)1(ae U k V S ==电δ〔3－13－5〕电δ称为电偏转灵敏度，单位为毫米/伏。
实验—电子束线的电偏转与磁偏转
实验—电子束线的电偏转与磁偏转实验—电子束线的电偏转与磁偏转实验目的本次实验旨在掌握电子束线的电偏转与磁偏转的基本知识，了解电子束线的基本特性和实验过程中的注意事项。
实验器材电子束管、电源、偏转板、磁场装置、示波器、直尺、刻度尺、通用电表等。
实验原理电子束线是一种通过高速电子流进行成像和精确定位的技术，电子束线通过粒子的电荷与电磁场之间的相互作用实现运动和成像。
在电子束线中，电偏转与磁偏转是重要的物理现象，它们分别可以用电场和磁场控制电子束的方向和位置。
电偏转是利用电场对电子束进行转向的原理。
将带有电荷的物体置于电场中，电场力作用于物体的电荷，使其受到力的作用，并向电场较强的地方运动。
在电子束线中，同样可以通过电场的作用控制电子流的方向和位置。
电子束管内的电子在经过偏转板后，会发生偏转，根据电压和偏转板的位置可以控制电子束的偏转程度和方向。
磁偏转则是利用磁场对电子束进行转向的原理。
当电子被置于具有磁性的物质中时，它们会受到磁力的作用，这是一种自然现象。
在电子束线中，利用此特性可以实现磁偏转，控制电子束的方向和位置。
在电子束管内加入垂直于电子束方向的磁场，可以使电子受到力的作用，并偏转到一个方向。
因此，电偏转和磁偏转是电子束线中非常重要的现象，能够促进成像技术的进步和增强成像的精度。
在实验过程中，掌握电偏转和磁偏转的基本知识是非常有必要的，这样才能充分理解实验的目的和过程，以及使用正确的实验器材和控制方法。
实验步骤1. 准备实验器材。
将电子束管插在底座上，并连接电源和示波器等设备。
将偏转板和磁场装置放在电子束管的前面，将它们与电源链接。
2. 使用电偏转。
对电源进行调节，使得偏转板上的电压逐渐增大，然后缓慢调整偏转板的位置，观察电子束的偏移程度和方向是否与预期相同。
如果发现电子束的偏转方向相反，则应将偏转板朝相反方向移动，直到电子束偏向我们所需的方向。
3. 使用磁偏转。
对电源进行调节，增大磁场的强度，观察电子束是否发生偏转。
电偏转与磁偏转实验报告
电偏转与磁偏转实验报告电偏转与磁偏转实验报告引言：电偏转与磁偏转实验是物理学实验中常见的一种实验，通过观察电子束在电场和磁场中的偏转现象，可以验证电子的带电性质以及电场和磁场的基本性质。
本实验旨在通过实际操作和数据分析，加深对电磁学基本原理的理解。
实验一：电偏转实验1. 实验目的通过观察电子束在电场中的偏转现象，验证电子的带电性质以及电场对带电粒子的作用。
2. 实验装置实验装置包括电子枪、电场装置和测量仪器。
3. 实验步骤首先，将电子枪放置在真空室中，通过加热阴极产生电子。
然后，将电子束引入电场装置，调节电场强度。
观察电子束在电场中的偏转现象，并记录相应的数据。
4. 实验结果与分析根据实验数据，可以得到电子束在电场中偏转的角度与电场强度之间的关系。
通过分析这一关系，可以验证电子带电性质以及电场对带电粒子的作用。
实验二：磁偏转实验1. 实验目的通过观察电子束在磁场中的偏转现象，验证电子的带电性质以及磁场对带电粒子的作用。
2. 实验装置实验装置包括电子枪、磁场装置和测量仪器。
3. 实验步骤首先，将电子枪放置在真空室中，通过加热阴极产生电子。
然后，将电子束引入磁场装置，调节磁场强度。
观察电子束在磁场中的偏转现象，并记录相应的数据。
4. 实验结果与分析根据实验数据，可以得到电子束在磁场中偏转的角度与磁场强度之间的关系。
通过分析这一关系，可以验证电子带电性质以及磁场对带电粒子的作用。
实验三：电偏转与磁偏转的对比分析1. 实验目的通过对比电偏转实验和磁偏转实验的结果，分析电场和磁场对带电粒子的作用的异同。
2. 实验装置实验装置包括电子枪、电场装置、磁场装置和测量仪器。
3. 实验步骤首先，按照实验一和实验二的步骤进行电偏转实验和磁偏转实验。
然后，通过对比两个实验的结果，分析电场和磁场对带电粒子的作用的异同。
4. 实验结果与分析通过对比分析，可以得出电场和磁场对带电粒子的作用的异同。
电场和磁场对带电粒子的作用都是偏转其运动轨迹，但电场的作用是使带电粒子偏转的方向与电场方向相反，而磁场的作用则是使带电粒子偏转的方向与磁场方向垂直。
电子束的电偏转和磁偏转实验报告范文
电子束的电偏转和磁偏转实验报告范文一、实验目的1.掌握强磁场和弱电场对电子束的偏转原理。
2.通过实验测量电子的比电荷e/m的值。
3.了解示波器测量带电粒子停留时间的原理。
二、实验原理1.电偏转电偏转是通过用电场对电子进行作用，使电子束发生偏转的现象。
由于荷质比已知，若电场的电场强度和电子速度都已知，则可精确计算出电子的荷量。
公式：e/m = 8U (d/D)^2f^2其中，U为加速电压，d为两平行板之间的距离，D为电子的偏转半径，f为振荡器的频率。
2.磁偏转磁场对带电粒子的偏转作用是由洛伦兹力产生的。
当带电粒子穿过磁场时，会受到力的作用，使其偏转。
由于传统的荷质比实验制造、安装和维护投入大、使用周期长，难以进行大规模的实验教学活动。
现在，磁偏转实验也可以通过计算机模拟实现。
其中，V为电压，D为电子束偏转半径，B为磁场强度。
三、实验内容(1)接通实验仪器并预热真空管，调节加速电压至所需电压。
(2)设置电压测量仪，并调节电压使其读数稳定。
(3)调节振荡器的频率，使得实验观察单元产生频率和偏转频率相同的电压信号。
(4)调节磁场强度使得电子束偏转1/2或1/4个周期。
(5)记录相应的U、d、D和f值，并计算e/m的值。
(1)通过计算机软件调整电子束的初始速度，保持磁场强度不变，记录带电粒子在磁场中偏转圆周的半径r和磁场强度B。
(2)测量电子束在磁场中偏转半径时需要保持向心力与洛伦兹力平衡。
(3)通过可见光照相的方法测量电子束在数个不同恒定电压下的偏转半径，并计算出e/m的值。
四、实验结果与分析本次实验得到的数据如下所示：加速电压U（V）距离d（mm）包络线半径D（mm）振荡频率f（Hz）e/m200 20.0 8.5 2080.6 1.77×10^11 格·c/kg250 20.0 5.5 1693.3 1.74×10^11 格·c/kg300 20.0 4.2 1455.5 1.74×10^11 格·c/kg350 20.0 3.2 1245.5 1.72×10^11 格·c/kg400 20.0 2.7 1107.4 1.75×10^11 格·c/kg实验测量得到电子运动半径随电子速度的变化情况如下所示:五、实验结论1.通过此实验，我们成功地获得了电子的荷质比e/m的值，分别是1.77×10^11格·c/kg、1.74×10^11格·c/kg、1.72×10^11格·c/kg、1.75×10^11格·c/kg，以及1.68×10^11格·c/kg、1.89×10^11格·c/kg、1.73×10^11格·c/kg，结果较为准确。
工作报告-电子束的电偏转和磁偏转实验报告
工作报告-电子束的电偏转和磁偏转实验报告标题：工作报告-电子束的电偏转和磁偏转实验报告1. 实验目的本实验旨在通过电子束的电偏转和磁偏转实验，观察和验证电磁场对电子束的影响，以更深入地了解电子的带电性质和运动规律。
2. 实验原理2.1 电子束的电偏转根据电磁场的作用规律，带电粒子在电场中受力，从而发生偏转。
在电子束的电偏转实验中，我们通过在电子束所在区域中加入电场，观察电子束受力而偏转的情况。
2.2 电子束的磁偏转根据洛伦兹力的作用规律，运动带电粒子在磁场中受力，从而在垂直于磁场方向上发生偏转。
在电子束的磁偏转实验中，我们通过在电子束所在区域中加入磁场，观察电子束受力而偏转的情况。
3. 实验步骤3.1 电子束的电偏转实验3.1.1 准备工作a) 准备一个电子束发射器和一个电子束接收屏。
b) 在电子束发射器和电子束接收屏之间设置一个电场，如平行板电容器。
3.1.2 进行实验a) 打开电子束发射器和电子束接收屏，并保持它们在工作状态。
b) 通过调整电场的大小和方向，观察并记录电子束在电场作用下的偏转情况。
3.2 电子束的磁偏转实验3.2.1 准备工作a) 准备一个电子束发射器和一个电子束接收屏。
b) 在电子束发射器和电子束接收屏之间设置一个磁场，如螺线管。
3.2.2 进行实验a) 打开电子束发射器和电子束接收屏，并保持它们在工作状态。
b) 通过调整磁场的大小和方向，观察并记录电子束在磁场作用下的偏转情况。
4. 实验结果与分析通过实验观察和记录，我们可以得到电子束在电场和磁场作用下的偏转情况。
根据实验结果，可以验证电磁场对电子束的影响，并进一步分析电子的带电性质和运动规律。
5. 实验总结本实验通过电子束的电偏转和磁偏转实验，观察和验证电磁场对电子束的影响，使我们更深入地了解了电子的带电性质和运动规律。
实验结果和分析表明，电子在电场和磁场中会发生不同的偏转现象，进一步加深了我们对电子的认知。
6. 改进建议为了提高实验的准确性和可重复性，建议在实验过程中注意以下几点：a) 确保电子束发射器和电子束接收屏处于良好的工作状态。
电偏转和磁偏转的原理及应用
电偏转和磁偏转的原理及应用一、电偏转原理及应用：1.原理：电偏转是通过电场对带电粒子的偏转力进行控制，使粒子在电场作用下改变运动方向。
根据静电力公式F=E*q，其中E为电场强度，q为粒子电荷量，可以得出粒子受到的电偏转力的大小，进而控制粒子运动轨迹。
2.应用：电偏转广泛应用于粒子物理研究和粒子加速器中。
例如在质谱仪中，通过电偏转使带电粒子在磁场中的轨迹发生偏移，根据粒子偏转的程度和方向可以推断出带电粒子的质量、电荷量等信息。
在粒子加速器中，电偏转可以用来调整粒子束的流强和偏转角度，实现不同粒子的分离和控制。
二、磁偏转原理及应用：1.原理：磁偏转是通过磁场对带电粒子的偏转力进行控制，使粒子在磁场作用下改变运动方向。
根据洛伦兹力公式F=qvB，其中v为粒子速度，B为磁场强度，可以得出粒子受到的磁偏转力的大小，进而控制粒子运动轨迹。
2.应用：磁偏转同样广泛应用于粒子物理研究和粒子加速器中。
在粒子物理研究中，磁偏转常用于实验室中测量粒子的电荷量、质量、自旋等性质。
在粒子加速器中，磁偏转则是常见的加速和聚焦方法。
通过施加磁场，可以将粒子束偏转到我们所需的轨道上。
同时，通过调整磁场的强度和分布，可以实现对粒子束的聚焦和分离。
总结：电偏转和磁偏转是粒子物理研究和加速器技术中常用的方法，它们都利用物理力学中的偏转原理对带电粒子进行控制。
电偏转通过电场来控制粒子运动方向，磁偏转则通过磁场来控制粒子运动方向。
两种方法在实验室中用于测量粒子的性质，加速器中用于对粒子束的控制。
这些技术的发展和应用为粒子物理研究、加速器技术以及相关领域的发展做出了重要贡献。
电子行业电子束的偏转
电子行业电子束的偏转1. 引言在电子行业中，电子束的偏转是一项重要的技术，广泛应用于电子显示器、电视以及其他各种电子设备中。
电子束的偏转可以实现对电子束的精确控制，从而实现图像的显示和传输。
本文将介绍电子行业中电子束的偏转原理、应用以及相关技术。
电子束的偏转是通过电磁力的作用在电子束轨迹上施加力，使电子束发生偏转。
在电子行业中，常用的偏转方法包括电偏转和磁偏转。
•电偏转：通过在电子束轨迹上施加电场，利用电场力使电子束发生偏转。
电偏转常用于CRT显示器等设备中。
•磁偏转：通过在电子束轨迹上施加磁场，利用洛伦兹力使电子束发生偏转。
磁偏转常用于LCD显示器等设备中。
电子束的偏转在电子行业中有着广泛的应用。
以下是几个常见的应用领域：3.1 电子显示器电子束的偏转在电子显示器中是至关重要的。
CRT显示器通过电子束的电偏转和磁偏转实现对像素点的控制，从而显示出图像。
LCD显示器则通过电子束的磁偏转实现对像素点的控制，实现图像的显示。
3.2 电视电子束的偏转也在电视中被广泛应用。
电视使用电子束的电偏转和磁偏转来控制像素点的显示，从而实现图像的传输和显示。
3.3 雷达雷达是一种使用电子束来探测和测量目标的设备。
电子束的偏转可以实现对目标的扫描和跟踪，从而实现雷达的功能。
3.4 医疗设备在医疗设备中，电子束的偏转被用于放射性治疗和影像诊断。
通过控制电子束的偏转，可以精确地照射治疗区域或者获取高质量的影像。
4. 电子束的偏转技术电子束的偏转技术是实现电子束偏转的关键。
下面将介绍几种常见的电子束偏转技术。
4.1 磁聚焦磁聚焦是一种通过控制磁场强度和形状来聚焦电子束的技术。
通过合理设计磁场，可以使电子束在光学系统中保持相对稳定的直径，从而实现对电子束的有效控制。
4.2 线圈偏转线圈偏转是通过在电子束轨迹周围布置线圈，通过电流的控制来产生磁场，从而实现对电子束的偏转。
线圈偏转可以实现对电子束的精确控制，并且具有较高的稳定性。
实验二十一电子束的电偏转和磁偏转
实验二十二 电子束的电偏转和磁偏转【实验目的】1．掌握电子在电场和磁场中的运动规律及电、磁聚焦和电、磁偏转的基本原理； 2．学习电子电、磁聚焦和电、磁偏转的实验方法；3. 测定电子比荷，加深理解电子在电场和磁场中的运动规律。
【实验仪器】DZS-D 电子束实验仪，直流稳压电源 【实验原理】电子具有一定的质量与电量。
它在电场或磁场中运动时会受到电、磁场的作用，使自己的运动状态发生变化，产生聚焦或偏转现象。
利用聚焦偏转现象可以研究电子自身的性质，例如可以测定电子比荷（也称为荷质比），即单位质量带有的电荷e/m 。
此外示波器的示波管、电视机显象管也是利用电子在电、磁场中的聚焦、偏转性质工作的。
一、电聚焦电子射线束的聚焦是所有射线管如示波管，显象管和电子显微镜等都必须解决的问题。
在阴 极射线管中，阴极被灯丝加热发射电子。
电子受阳极产生的正电场作用而加速运动，同时又受栅极产生的负电场作用只有一部分电子能通过栅极小孔而飞向阳极。
改变栅极电位能控制通过栅极小孔的电子数目，从而控制荧光屏上的辉度。
当栅极上的电位负到一定的程度时，可使电子射线截止，辉度为零。
前加速阳极，聚焦阳极和第二阳极是由同轴的金属圆筒组成。
由于各电极上的电位不同，在它们之间形成了弯曲的等位面、电力线。
这样就使电子束的路径发生弯曲，类似光线通过透镜那样产生了会聚和发散，这种电器组合称为电子透镜。
改变电极间的电位分布，可以改变等位面的弯曲程度，从而达到电子束的聚焦。
二、电偏转电子从阴极发射出来时，可以认为它的初速度为零。
电子枪内阳极A 2相对阴极K 具有几百甚 至几千伏的加速正电位U z 。
它产生的电场使电子沿轴向加速。
电子从速度为0到达A 2时速度为V 。
过阳极A 2的电子具有V 的速度进入两个相对平行的偏转板间。
若在两偏转板上加上电压U d ，两平 (22.1)2 21 2meU v eU mv z z ==所以由能量关系有: t 2121221代入得将vl t m eE t a y y =⋅==行板间距离为d 。
电子束的电偏转和磁偏转
张冉冉 2011021606电子束的电偏转和磁偏转● 实验目的：1.掌握电子束在外加电场和磁场作用下的偏转的原理和方式。
2.观察电子束的电偏转和磁偏转现象，测定电偏转灵敏度、磁偏转灵敏度、截止栅偏压。
● 实验原理： 1． 电偏转的观测电子束电偏转原理图如图（1）所示。
当加速后的电子以速度V 沿X 方向进入电场时，将受到电场力作用，作加速运动，电子穿出磁场后，则做匀速直线运动，最后打在荧光屏上。
其电偏转的距离D 与偏转电压V ，加速电压A V及示波管结构有关。
图（1）电子束电偏转原理为了反应电偏转的灵敏程度，定义 e D Vδ=(1)e δ称为电偏转灵敏度，用mm/V 为单位。
e δ越大，电偏转的灵敏度越高。
实验中D 从荧光屏上读出，记下V ，就可验证D 与V 的线性关系。
2.磁偏转原理电子束磁偏转原理如图（2）所示。
当加速后的电子以速度V 沿X 方向垂直射入磁场时，将会受到洛伦磁力作用，在均匀磁场B 内作匀速圆周运动，电子穿出磁场后，则做匀速直线运动，最后打在荧光屏上。
为了反映磁偏转的灵敏程度，定义m S lI δ= (2)m δ称为磁偏转灵敏，用mm/A 为单位。
m δ越大，表示磁偏转系统灵敏度越高。
实验中S 从荧屏上读出，测出I ，就可验证S 与I 的线性关系。
3.截止栅偏压原理示波管的电子束流通常通过调节负栅压GK U 来控制的，调节GK U 即调节“辉度调节”电位器，可调节荧光屏上光点的辉度。
GK U 是一个负电压，通常在-35~45之间。
负栅压越大，电子束电流越小，光点的辉度越暗。
使电子束流截止的负栅压0G K U 称为截止栅偏压。
图2磁偏转原●实验仪器：TH-EB型电子束实验仪，示波管组件，0~30V可调直流电源，多用表●实验步骤：1.准备工作。
2.电偏转灵敏度的测定。
3.磁偏转灵敏度的测定。
4.测定截止栅偏压。
●数据记录及实验数据处理：1．电偏转（800v=伏）A垂直电偏转灵敏度D-V曲线：电偏转（1000V=伏）A垂直电偏转：2. 2.磁偏转（800v=伏）磁场励磁线圈电阻R=210欧姆A磁偏转（1000v=伏）A注：偏移量D或S等于加电压时的光点坐标与0伏电压的光点坐标的差值。
(完整版)电偏转和磁偏转的原理及应用
磁偏转和电偏转的原理及应用步入高二，我们学习了电和磁的相关知识，在这些知识中，包括了电偏转和磁偏转，而这两大块内容又包括了很多应用，为了对电偏转和磁偏转有更深入的了解，我课题组对这两大部分进行了详细的研究，结果如下：一、电偏转相关理论受力特征：质量为m，电荷量为q的粒子以速度v0垂直射入电场强度为E的匀强电场中，所受电场力，与粒子的速度无关，是恒力。
运动规律：受力是恒定的，会使粒子做匀变速曲线运动——类平抛运动，其运动规律分别从垂直于电场方向和平行于电场方向给出。
偏转情况：粒子的运动方向所能偏转的角度，且在相等的时间内偏转的角度是不相等的。
动能变化：由于电场力与粒子运动方向之间的夹角越来越小，粒子的动能将不断增大，且随时间的变化越来越快。
应用：示波管Ⅰ定义：示波管是电子示波器的心脏。
示波管的主要部件有：电子枪，偏转板，加速级，荧光屏，刻度格子。
Ⅱ工作原理:电子枪产生了一个聚集很细的电子束，并把它加速到很高的速度。
这个电子束以足够的能量撞击荧光屏上的一个小点，并使该点发光。
电子束离开电子枪，就在两副静电偏转板间通过。
偏转板上的电压使电子束偏转，一副偏转板的电压使电子束上下运动；另一副偏转板的电压使电子左右运动。
而这些运动都是彼此无关的。
因此，在水平输入端和垂直输入端加上适当的电压，就可以把电子束定位到荧光屏的任何地方。
Ⅲ示波管的电源为使示波管正常工作，对电源供给有一定要求。
规定第二阳极与偏转板之间电位相近，偏转板的平均电位为零或接近为零。
阴极必须工作在负电位上。
栅极G1相对阴极为负电位(—30V~—100V)，而且可调，以实现辉度调节。
第一阳极为正电位(约+100V~+600V)，也应可调，用作聚焦调节。
第二阳极与前加速极相连，对阴极为正高压(约+1000V)，相对于地电位的可调范围为±50V。
由于示波管各电极电流很小，可以用公共高压经电阻分压器供电。
Ⅳ相关计算式设加速电场电压为U，偏转电场电压为U2,偏转电场两板间的距离为d，偏转电场电场强度为E，电子质量为m，偏转电场长度为l，电子所带电荷量为e，则eU1=12mv02 ,解之得v0=√2eU1m竖直方向加速度：a=eEm=eU2md电场中竖直方向位移y2=at122=U2l24U1d二、磁偏转相关理论受力特征：质量为m，电荷量为q的粒子以速度v垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中，所受磁场力（即洛伦兹力）使粒子的速度方向发生变化，而速度方向的变化反过来又使洛伦兹力的方向变化，洛伦兹力是变力。
高三物理“电偏转”和“磁偏转”的区别
“电偏转”和“磁偏转”的区别“电偏转”和“磁偏转”分别是利用电场和磁场对运动电荷施加作用，从而控制其运动方向。
由于电场和磁场对运动电荷的作用具备着不同的特征，这使得两种偏转也存在着以下几个方面的差别。
（一）受力特征的差别在“电偏转”中，质量为m ，电荷量为q 的粒子以速度v 0垂直射入电场强度为E 的匀强电场中时，所受到的电场力F 电=qE 与粒子的速度v 0无关，F 电是恒力。
在“磁偏转”中，质量为m ，电荷量为q 的粒子以速度v 0垂直射入磁感应强度为B 的匀强磁场中时，所受到的磁场力（即洛伦磁力）F 磁=qvB 与粒子的速度v 0有关，F 磁所产生的加速度是粒子的速度方向发生变化，而速度方向的变化反过来又导致F 磁的方向变化，F 磁是变力。
（二）运动规律的差别在“电偏转”中，恒定的F 电使粒子做匀变速曲线运动——“类平抛运动”，其运动规律分别由沿垂直于电场和平行于电场的两个相互垂直的方向给出：沿平行于电场的方向：粒子做匀速直线运动，有v x = v 0 x= v 0t沿垂直于电场的方向: 粒子做初速度为零的匀加速直线运动，有a=qE m v y =qE m ⋅t y=12qE m⋅t 2在“磁偏转”中，变化的F 磁使粒子做变速曲线运动——匀速圆周运动，其运动规律由洛伦磁力充当向心力可得：F 磁=F 向 即qvB=m 2v R∴R=mvqB又由T=2R v π 得 T=2mqBπ（三）偏转情况的差别在“电偏转”中，粒子的运动方向的偏转角tan θ=y xv v ，显然θ<2π，且在相等时间内偏转的角度往往是不相等的。
在“磁偏转”中，粒子的运动方向所能偏转的角度不受限制， θ=ωt=vt R =qBmt ，且在相等时间内偏转的角度总是相等的。
（四）动能变化的差别在“电偏转”中，由于F 电与粒子的运动方向间的夹角越来越小，且总小于900，F 电对粒子做正功，所以其动能将不断增大，且增大越来越快。
电偏转和磁偏转的规律、区别与应用
２ 两种偏 转的 区别
电偏 转 与 磁 偏 转 分 别 是 利 用 电 场 与 磁 场 对
运动 电荷 施 加作 用 ， 而控 制 其 运动 方 向 ， 从 由于 电场 和磁 场对运 动 电荷 的作 用不 同 ， 以两 种偏 所
转也 不 同 。
＼ ＼类 型
鲁２
重要 结论 作粒 子离 开 电场时速 度 的反 向
延 长 线 ， 交 Ａ 于。点 ， 设 Ｂ ｏ点与 Ａ点 间 的距 离 为
，
电场 力 对 粒 子 做 正 洛仑 兹力 对 粒 子 不 能量 方 面 功 ， 子 的 动 能 不 做 功 。 子 的 动 能 粒 粒 断 增 加 不变
则 啬 ，此 可 ，子 偏 电 一 一Ｌ由 式 知粒 从 转
３ ２ 已知 粒 子 运 动 要 求 ， 场 的 情 况 ． 求
的圆形 区域 内（ 图 ４所 示 ）加一 个磁 感应 强 度 如 为 Ｂ的匀 强磁场 ， 圆形 区域 的中心正好 是两 平行 板 空间部 分 的 中心 ， 的半 径 为 ｒ 求 电子 打 到 圆 。 荧光 屏上 的位 置 Ｑ偏 离光屏 中心 。 的距 离 ｏ Ｑ。 （ 果可 以用反 三角 函数表示 ） 结
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第 ２ ６卷 总 第 ３ ４期 １ ２０ ０ ８年 第 ４期 （ 半 月 ） 下
物
理
教
学
探
讨
Ｖｏ． ＮＯ ３１ １２６ ． ４ （ Ｘ） ４ ２ ０ ． ０ ８ ． ３．
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｏ Ｐｈ ｓｃ Ｔ ｅ ｃ ｎ ｏ ｒ ａ ｆ ｙ ｉｓ ａ ｈｉｇ
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电子束的电偏转和磁偏转实验报告
电子束的电偏转和磁偏转实验报告实验报告：电子束的电偏转和磁偏转一、实验目的1.理解和掌握电子束在电场和磁场中的偏转原理；2.学会使用电子束电偏转和磁偏转的实验设备；3.通过实验数据分析，提高实验数据处理和实验结果分析的能力。
二、实验原理1.电偏转：当电子束通过加有直流电压的电场时，电子束会受到电场力的作用发生偏转。
根据牛顿第二定律，电子束将在电场中加速或减速，导致电子束的飞行方向发生变化。
电偏转的大小取决于电场的强度和电子束进入电场的角度。
2.磁偏转：当电子束通过磁场时，电子束会受到洛伦兹力的作用发生偏转。
洛伦兹力的大小取决于磁场的强度和电子束的速度。
磁偏转的大小取决于磁场的强度和电子束进入磁场的角度。
三、实验步骤1.准备实验设备：电子枪、电源、电场发生器、磁场发生器、屏幕、测量工具等；2.调整电子枪的发射角度，使电子束尽量垂直射向屏幕；3.调整电场和磁场的强度，观察电子束的偏转情况；4.使用测量工具测量电子束偏转的角度和距离；5.重复步骤3和4，收集足够的数据；6.根据实验数据，分析电偏转和磁偏转的特点和规律。
四、实验结果与分析1.电偏转实验结果：实验数据显示，随着电场强度的增加，电子束的偏转角度和距离都增加。
这表明电场强度对电偏转有显著影响。
当电子束进入电场的角度发生变化时，偏转角度和距离也会发生变化。
这表明电偏转还受到电子束入射角度的影响。
2.磁偏转实验结果：实验数据显示，随着磁场强度的增加，电子束的偏转角度和距离也增加。
这表明磁场强度对磁偏转有显著影响。
当电子束的速度发生变化时，偏转角度和距离也会发生变化。
这表明磁偏转还受到电子束速度的影响。
此外，我们还发现磁偏转的角度和距离都较小，这表明磁场对电子束的作用力较弱。
五、结论通过本次实验，我们深入理解了电子束在电场和磁场中的偏转原理。
实验结果表明，电场和磁场对电子束的偏转都有显著影响，但磁场对电子束的作用力较弱。
在实际应用中，我们可以利用电子束的电偏转和磁偏转来实现许多重要的功能，例如电子显微镜、电子探针等。
电偏转和磁偏转的比较
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[解析]
(1)轨迹如图 3－2 所示。
(2)带电粒子在磁场中运动时， 由牛顿运动定 v2 律，有 qvB＝m R
－ mv 6.4×10 27×4×104 R＝ qB ＝ 3.2×10－19×2×10－3
m＝0.4 m。 图 3－2
1 (3)Ek＝EqL＋2mv2＝40×3.2×10－19×0.2 J 1 ＋2×6.4×10－27×(4×104)2 J＝7.68×10－18 J。
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在磁偏转中，质量为 m，电荷量为 q 的粒子以速度 v 垂直射 入磁感应强度为 B 的匀强磁场中时，所受的洛伦兹力 F 洛＝qvB 与粒子的速度 v 有关。洛伦兹力所产生的加速度使粒子的速度发 生变化，而速度方向的变化反过来又导致 F 洛的方向变化，故 F 洛 是变力。 (2)运动规律的差别。 在电偏转中，恒定的电场力 F 电使粒子做匀变速曲线运动， 即匀加速直线运动。两分运动的表达形式 qE 1 2 1qE 2 分别为：vx＝v0，x＝v0t；vy＝at＝ m · t，y＝ at ＝ m · t。 2 2
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在磁偏转中， 变化的磁场力 F 洛使粒子做匀速圆周运动， 其 运动规律分别从时间 (周期 )和空间 (半径 )两个侧面给出如下表 mv 2πm 达形式：T＝ qB ，r＝ qB 。 (3)动能变化的差别。 在电偏转中， 电场力 F 电对粒子做功， 使粒子的动能发生变 化。而在磁偏转中，磁场力 F 洛与粒子运动方向始终垂直，不对 粒子做功，所以其动能的数值保持不变。
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(4)偏转情况的差别。 π 在电偏转中，粒子的运动方向所能偏转的角度受到 θ＜ 的 2 限制，且相等时间内偏转的角度往往是不相等的。 在磁偏转中，粒子的运动方向所能偏转的角度不受限制，θ vt qB ＝ωt＝ r ＝ m t，且相等的时间内偏转的角度总是相等的。
电子束的电偏转和磁偏转研究
电子束的电偏转和磁偏转研究示波器中用来显示电信号波形的示波管和电视机、摄像机里显示图像的显像管、摄像管都属于电子束线管，虽然它们的型号和结构不完全相同，但都有产生电子束的系统和电子加速系统，为了使电子束在荧光屏上清晰的成像，还要设聚焦、偏转和强度控制系统。
对电子束的聚焦和偏转，可以利用电极形成的静电场实现，也可以用电流形成的恒磁场实现。
前者称为电聚焦或电偏转。
随着科技的发展，利用静电场或恒磁场使电子束偏转、聚焦的原理和方法还被广泛地用于扫描电子显微镜、回旋加速器、质谱仪等许多仪器设备的研制之中。
本实验在了解电子束线管的结构基础上，讨论电子束的偏转特性及其测量方法。
【实验目的】1.了解示波管的构造和工作原理，研究静电场对电子的加速作用。
2.定量分析电子束在横向匀强电场作用下的偏转情况。
3.研究电子束在横向磁场作用下的运动和偏转情况。
【实验原理】1.小型电子示波管的构造电子示波管的构造如图1所示。
包括下面几个部分：(1)电子枪，它的作用是发射电子，把它加速到一定速度并聚成一细束；(2)偏转系统，由两对平板电极构成。
一对上下放置的Y 轴偏转板(或称垂直偏转板)，一对左右放置的X 轴偏转板(或称水平偏转板)； (3)荧光屏，用以显示电子束打在示波管端面的位置。
以上这几部分都密封在一只玻璃壳之中。
玻璃壳内抽成高真空，以免电子穿越整个荧光屏图1 示波管结构图F -灯丝 K -阴极 G 1，G 2- 控制栅极 A 1-第一阳极A 2-第二阳极 Y -竖直偏转板 X -水平偏转板管长时与气体分子发生碰撞，故管内的残余气压不超过610-大气压。
电子枪的内部构造如图2所示。
电子源是阴极，图中用字母K 表示。
它是一只金属圆柱筒，里面装有加热用的灯丝，两者之间用陶瓷套管绝缘。
当灯丝通电时可把阴极加热到很高温度。
在圆柱筒端部涂有钡和锶氧化物，此材料中的电子在加热时较容易逸出表面，并能在阴极周围空间自由运动，这种过程叫热电子发射。
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阴极为负电位(—30V~—100V)，而且可调，以实现辉度调节。第一阳极为正电位(约 +100V~+600V)，也 应 可 调 ，用 作 聚 焦 调 节 。第 二 阳 极 与 前 加 速 极 相 连 ，对 阴 极 为 正 高 压(约+1000V)，相对于地电位的可调范围为±50V。由于示波管各电极电流很小，可 以用公共高压经电阻分压器供电。
Ⅲ电磁流量计 概念：在非磁性材料做成的圆管道外加一匀 强磁场区域，当管中的导电液体流过此磁场区域 时，测出管壁上的 ab 两点间的电动势 U，就可以 知道管中液体的流量 Q---单位时间内流过液体的 体积（m3/s）。 公式推导：已知管的直径为 d，磁感应强度为 B,电场强度为 E，横截面面积为 S， ab 两点之间电动势为 U，直径为 d ，流量为 Q
应用：示波管 Ⅰ定义：示波管是电子示波器的心脏。示波管的主要部件有：电子枪，偏转板，加速 级，荧光屏，刻度格子。 Ⅱ工作原理:电子枪产生了一个聚集很细 的 电 子 束 ，并 把 它 加 速 到 很 高 的 速 度 。这 个 电 子束以足够的能量撞击荧光屏上的一个小点， 并 使 该 点 发 光 。电 子 束 离 开 电 子 枪 ，就 在 两 副 静 电 偏 转 板 间 通 过 。偏 转 板 上 的 电 压 使 电 子 束 偏转，一副偏转板的电压使电子束上下运动； 另 一 副 偏 转 板 的 电 压 使 电 子 左 右 运 动 。而 这 些 运 动 都 是 彼 此 无 关 的 。因 此 ，在 水 平 输 入端和垂直输入端加上适当的电压，就可以把电子束定位到荧光屏的任何地方。 Ⅲ示波管的电源 为 使 示 波 管 正 常 工 作 ，对 电 源 供 给 有 一 定 要 求 。规 定 第 二 阳 极 与 偏 转 板 之 间 电 位 相近，偏转板的平均电位为零或接近为零。阴极必须工作在负电位上。栅极 G1 相对
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磁偏转和电偏转的原理及应用
步入高二，我们学习了电和磁的相关知识，在这些知识中，包括
了电偏转和磁偏转，而这两大块内容又包括了很多应用，为了对电偏
转和磁偏转有更深入的了解，我课题组对这两大部分进行了详细的研
用途：它是基于工作的，用来测量电导率大于 5μs/cm 的导电液体的流量，是一种测量导电介质流量的仪表。除了 可以测量一般导电液体的流量外，还可以用于测量强酸、强 碱 等 强 腐 蚀 性 液 体 和 均 匀 含 有 液 固 两 相 悬 浮 的 液 体 ，如 泥 浆 、 矿浆、纸浆等。
动能变化：由于始终与粒子的运动方向垂直，所以粒子动能的大小保持不变。 应用
Ⅰ速度选择器 概念：如图所示平行板器件中，电场强度 E 和磁感应强 度 B 相互垂直。具有不同水平速度的带电粒子射入后发生偏 转 的 情 况 不 同 。这 种 装 置 能 把 具 有 某 一 特 定 速 度 的 粒 子 选 择 出来，所以叫做速度选择器,这是质谱仪的重要组成部分。 粒子受力特点：同时受方向相反的电场力和磁场力作用。 粒子匀速通过速度选择器的条件：v 垂直射入电场和磁场的正交组合场，电场力
给出。
偏转情况：粒 子 的 运 动 方 向 所 能 偏 转 的 角 度 ， 且 在 相 等 的 时 间 内 偏 转 的 角 度 是 不 相等的。
动 能 变 化 ：由 于 电 场 力 与 粒 子 运 动 方 向 之 间 的 夹 角 越 来 越 小 ，粒 子 的 动 能 将 不 断 增大，且随时间的变化越来越快。
Ⅳ相关计算式 设加速电场电压为 U，偏转电场电压为 U2,偏转电场两板间的距离为 d，偏转电场 电场强度为 E，电子质量为 m，偏转电场长度为 l，电子所带电荷量为 e，则
二、磁偏转 相关理论
受力特征：质量为 m，电荷量为 q 的粒子以速度 v 垂直射入磁感应强度为 B 的匀 强 磁 场 中 ，所 受 磁 场 力（ 即 洛 伦 兹 力 ）使 粒 子 的 速 度 方 向 发 生 变 化 ，而 速 度 方 向 的 变 化反过来又使洛伦兹力的方向变化， 洛伦兹力是变力。
究，结果如下：
一、 电偏转
相关理论
受力特征：质量为 m，电荷量为 q 的粒子以速度 v0 垂直射入
电场强度为 E 的匀强电场中，所受电场力，与粒子的速度无关，
是ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ力。
运 动 规 律 ：受 力 是 恒 定 的 ，会 使 粒 子 做 匀 变 速 曲 线 运 动 — — 类
平抛运动，其运动规律分别从垂直于电场方向和平行于电场方向
2
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量正、负带电粒子）喷入磁场，AB 两板间便产生电压。如果把 AB 和用电器连接， AB 就是一个直流电源的两个电极。 其中正离子向 A 偏转，负离子向 B 偏转。
相关计算式：设 AB 间的距离为 d，磁感应强度为 B，AB 间电动势为 E，等离子体 速度为 v，带电量为 q，
和洛伦兹力平衡：
， 速度大小只有满足
的粒子才能沿直线匀速通
过。 用 途 ：质 谱 仪 的 重 要 组 成 ，剔 除 速 度 不 同 的 粒 子 ，提 高 检 测 精 度 ；根 据 带 电 粒 子
在电磁场中能够偏转的原理，按物质原子、分子或分子碎片的质 量差异进行分离和检测物质组成的一类仪器。
Ⅱ磁流体发电 概 念 ：磁 流 体 发 电 是 一 项 新 兴 技 术 ，它 可 以 把 物 体 的 内 能 直 接转化为电能，右图是它的示意图，平行金属板 A、B 之间有一 个 很 强 的 磁 场 ，将 一 束 等 离 子 体（ 即 高 温 下 电 离 的 气 体 ，含 有 大
运 动 规 律 ：运 动 方 向 是 变 化 的 ，使 粒 子 做 匀 速 圆 周 运 动 ，其 运 动 规 律 分 别 从 时（ 周 期）、空（半径）两个方面给出。
偏转情况：粒 子 的 运 动 方 向 所 能 偏 转 的 角 度 不 受 限 制 ， 且 在 相 等 时 间 内 偏 转 的 角 度总是相等。