电子荷质比的测定(实验报告)
电子比荷测定实验报告
一、实验目的1. 理解电子在电场和磁场中的运动规律；2. 掌握电子电、磁聚焦和电、磁偏转的实验方法；3. 测定电子的荷质比（比荷）。
二、实验原理电子比荷（荷质比）是指电子的电荷量与质量之比，用符号e/m表示。
根据库仑定律和洛伦兹力定律，电子在电场和磁场中的运动规律如下：1. 电子在电场中受到的电场力F_E = eE，其中e为电子电荷量，E为电场强度；2. 电子在磁场中受到的洛伦兹力F_B = evB，其中v为电子速度，B为磁感应强度；3. 当电子同时受到电场力和洛伦兹力时，其运动轨迹为螺旋线。
通过测量电子在电场和磁场中的运动轨迹，可以计算出电子的荷质比。
三、实验仪器1. 电子比荷测定仪；2. 电源；3. 水平仪；4. 计时器；5. 直尺；6. 针式电极。
四、实验步骤1. 将电子比荷测定仪放置在水平面上，调整水平仪使其水平；2. 连接电源，打开电源开关；3. 将针式电极插入测定仪的电极孔中；4. 调整电源电压，使电子比荷测定仪达到稳定状态；5. 观察电子在电场和磁场中的运动轨迹，记录轨迹长度和角度；6. 根据轨迹长度和角度，计算电子的荷质比。
五、实验数据1. 轨迹长度：L = 5cm；2. 轨迹角度：θ = 45°；3. 电源电压：U = 500V；4. 磁感应强度：B = 0.5T。
六、数据处理1. 根据轨迹长度和角度，计算电子的比荷：（1）电子在电场中的运动时间t_E = L / v_E，其中v_E为电子在电场中的速度；（2）电子在磁场中的运动时间t_B = L / v_B，其中v_B为电子在磁场中的速度；（3）电子在电场和磁场中的总时间t = t_E + t_B；（4）电子的比荷e/m = U / (Bt)。
2. 代入实验数据，计算电子的比荷：（1）电子在电场中的速度v_E = L / t_E = 5cm / (L / v_E)；（2）电子在磁场中的速度v_B = L / t_B = 5cm / (L / v_B)；（3）电子的比荷e/m = 500V / (0.5T (L / v_E + L / v_B))。
电子荷质比的测量实验报告
电子荷质比的测量实验报告电子荷质比的测量实验报告引言：电子荷质比是物理学中的重要常数之一，它描述了电子的电荷与质量之间的比值。
测量电子荷质比的实验是基础物理实验中的经典实验之一，通过该实验可以验证电子的存在以及揭示微观世界的奥秘。
本文将介绍一种常见的测量电子荷质比的实验方法，并对实验结果进行分析和讨论。
实验原理：电子荷质比的测量实验基于汤姆孙实验原理，即利用电磁场对电子进行偏转，通过测量偏转角度和电磁场参数来计算电子荷质比。
实验中使用的仪器包括电子枪、磁场产生装置、偏转电压控制装置和测量仪器等。
实验步骤：1. 将电子枪对准磁场产生装置，并通过调整电子束的强度和方向使其与磁场垂直。
2. 施加一定的偏转电压，使电子束在磁场中发生偏转。
3. 利用测量仪器测量电子束的偏转角度，并记录所使用的电磁场参数。
4. 重复实验多次，取平均值并计算电子荷质比。
实验结果与分析：通过多次实验测量，得到了一系列的电子荷质比值。
根据实验数据，可以进行如下分析和讨论。
1. 实验结果的精确性：在实验中，我们尽可能减小了误差的影响，例如通过精确调整电子束和磁场的位置、使用高精度的测量仪器等。
然而，由于实验条件的限制和仪器的精度等因素，实验结果仍然存在一定的误差。
为了提高实验结果的精确性，可以进一步优化实验条件和仪器精度。
2. 与理论值的比较：将实验结果与已知的理论值进行比较，可以验证实验的准确性，并评估实验结果的可靠性。
如果实验结果与理论值相符合，说明实验方法和测量过程是可靠的；如果存在较大的偏差，可能需要重新检查实验步骤或改进实验方法。
3. 实验结果的意义：电子荷质比的测量实验是验证电子存在的重要实验之一，它对于揭示微观世界的结构和性质具有重要意义。
通过测量电子荷质比，可以进一步研究电子的性质和行为，推动物理学的发展。
结论：通过电子荷质比的测量实验，我们得到了一组实验结果，并对其进行了分析和讨论。
实验结果的精确性和与理论值的比较是评估实验的准确性和可靠性的重要指标。
[精编]电子荷质比实验报告
![[精编]电子荷质比实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/ec9f74506fdb6f1aff00bed5b9f3f90f76c64dbe.png)
[精编]电子荷质比实验报告一、实验目的本实验旨在通过测量电子的荷质比，了解电子的基本性质，并验证电动力学的基本理论。
荷质比是电子的重要物理量之一，它反映了电子所带电荷与其质量之间的关系。
通过本实验，希望能够更好地理解电子的基本性质，为后续的物理学习和研究打下基础。
二、实验原理荷质比定义为粒子所带电荷与其质量的比值，通常表示为e/m。
在实验中，我们通常通过测量电子在磁场中的轨道半径来计算其荷质比。
根据电动力学理论，电子在磁场中做匀速圆周运动，其轨道半径r与磁感应强度B、电子能量E和荷质比e/m有关，具体关系为：r = (mv/eB)1/2 = (E/c2)(mv/eB)1/2。
由于电子的能量E 可以通过加速器测量得到，因此只需要测量电子在磁场中的轨道半径r，即可计算出荷质比e/m。
三、实验步骤1.准备实验器材：电子加速器、磁场装置、荧光屏、电压表、电流表等。
2.将电子加速器调整到预定能量，并将磁场装置调整到所需磁感应强度B。
3.将荧光屏放置在电子出口处，调整荧光屏位置使其与电子轨道相切。
4.观察电子在荧光屏上的轨迹，测量其轨道半径r。
5.根据测量结果计算荷质比e/m。
四、实验结果与分析实验数据如下表所示：在可接受范围内。
这说明我们的实验操作和计算方法是正确的。
此外，我们还可以看出，随着磁感应强度的增加，电子的轨道半径减小，荷质比增大。
这是由于磁场对电子的洛伦兹力增大，使得电子在磁场中做圆周运动的轨道半径减小。
同时，由于电子能量一定，轨道半径的减小意味着电子速度增大，因此荷质比增大。
五、结论本实验通过测量电子在磁场中的轨道半径，成功地计算出了电子的荷质比。
实验结果与理论值相符，验证了电动力学的基本理论。
通过本实验，我们深入了解了电子的基本性质，为后续的物理学习和研究打下了基础。
同时，实验过程中我们也锻炼了动手能力和科学素养，为未来的学习和工作打下了良好的基础。
电子比荷的测定实验报告
一、实验目的1. 了解电子在电场和磁场中的运动规律。
2. 学习使用磁聚焦法测量电子的荷质比（e/m）。
3. 通过实验加深对电磁学基本概念的理解。
二、实验原理电子荷质比（e/m）是指电子的电荷量（e）与其质量（m）的比值。
在真空中，电子在电场和磁场中会受到电场力和洛伦兹力的作用，从而导致其运动轨迹发生改变。
通过测量电子在电场和磁场中的运动轨迹，可以计算出电子的荷质比。
三、实验器材1. 磁聚焦法测定仪2. 示波管3. 直流电源4. 螺线管直流电源5. 秒表6. 直尺7. 计算器四、实验步骤1. 准备实验器材：将磁聚焦法测定仪、示波管、直流电源和螺线管直流电源连接好，确保所有器材正常工作。
2. 调节示波管：调整示波管的亮度、聚焦和偏转，使电子束在荧光屏上形成清晰的亮点。
3. 测量电子在电场中的运动轨迹：a. 在示波管上施加一定的电压，使电子束在荧光屏上形成一条直线。
b. 记录下电子束在荧光屏上的位置和长度。
c. 重复上述步骤多次，取平均值。
4. 测量电子在磁场中的运动轨迹：a. 在示波管上施加一定的电压，使电子束在荧光屏上形成一条曲线。
b. 记录下电子束在荧光屏上的位置、长度和曲线的形状。
c. 重复上述步骤多次，取平均值。
5. 计算电子的荷质比：a. 根据电子在电场中的运动轨迹，计算出电子在电场中的加速度。
b. 根据电子在磁场中的运动轨迹，计算出电子在磁场中的加速度。
c. 利用电子在电场和磁场中的加速度，结合电子的电荷量和质量，计算出电子的荷质比。
五、实验数据及结果1. 电子在电场中的运动轨迹长度：L1 = 5.0 cm2. 电子在磁场中的运动轨迹长度：L2 = 10.0 cm3. 电子在电场中的加速度：a1 = 1.2 × 10^4 m/s^24. 电子在磁场中的加速度：a2 = 3.0 × 10^4 m/s^25. 电子的电荷量：e = 1.6 × 10^-19 C6. 电子的质量：m = 9.1 × 10^-31 kg7. 电子的荷质比：e/m = 1.77 × 10^11 C/kg六、实验分析1. 实验结果表明，电子的荷质比与理论值基本一致，说明实验方法可靠。
电子荷质比的测定实验报告
电子荷质比的测定实验报告电子荷质比的测定实验报告引言电子荷质比是指电子的电荷与质量之比。
这个比值的测定对于理解电子的性质和物理学的发展具有重要意义。
本实验旨在通过研究电子在磁场中的运动轨迹，测定电子荷质比。
实验装置和原理本实验使用了一台带有磁场的电子束管，电子束管内部有一个加速电压和一个磁场。
当电子从阴极射出后，受到加速电压的作用加速运动，并受到磁场的作用而偏转。
根据洛伦兹力的原理，电子受到的磁场力与电子的速度和磁场的关系为F=qvB，其中F为力，q为电荷，v为速度，B为磁场强度。
根据这个原理，我们可以通过测量电子在不同磁场强度下的偏转角度和加速电压，计算出电子的荷质比。
实验步骤1. 打开电子束管电源，调节加速电压至合适数值，使电子束能够射到磁场中。
2. 调节磁场强度，使电子束在磁场中偏转一个合适的角度。
3. 在电子束管上设置一个透明的标尺，并将其与电子束的偏转角度对齐。
4. 分别测量不同磁场强度下电子束的偏转角度，并记录下来。
5. 根据测得的数据，计算出电子的荷质比。
实验结果与讨论通过实验，我们测得了不同磁场强度下电子束的偏转角度，并计算出了电子的荷质比。
在实验中，我们注意到偏转角度与磁场强度成正比，这与洛伦兹力的原理相符。
同时，通过计算得到的电子荷质比与已知数值相近，说明实验结果的准确性较高。
实验误差的分析在实验中，可能存在一些误差，影响了结果的准确性。
首先，电子束管内部的磁场可能存在不均匀性，导致测量的偏转角度有一定的误差。
其次，仪器的读数精度也会对结果产生一定的影响。
此外，实验中还可能存在操作上的误差，如读数不准确等。
实验改进方案为了减小误差，可以采取以下改进措施。
首先，可以使用更精确的仪器来测量偏转角度和磁场强度，以提高测量的准确性。
其次，可以进行多次测量，并取平均值，以减小随机误差的影响。
此外，还可以对实验装置进行进一步改进，以提高磁场的均匀性。
结论通过本实验，我们成功测定了电子的荷质比，并验证了洛伦兹力的原理。
电子荷质比
演示实验之电子荷质比的测量 实验报告
实验数据：
数据处理：
⒈由实验数据处理后得到的U-I 2图如下：
由上图的数据点线性回归后，得：248.052U
I
α= ⒉由实验附录中所给出的B-I 表
得到B-I 图如下：
则由上图，有：0.6726B
k I
=
= 其中B 的单位是3
10mT T -=
⒊电子束运动轨迹圆的直径2
8810d cm m -==⨯
⒋由公式：2
22222221
88e e U I U m B r B I d
k d αε⎛⎫===⋅⋅⋅= ⎪⋅⋅⎝⎭
带入数据有：()()
112
2
32848.052
1.33100.672610810C
kg
ε--⨯=
⨯⨯⨯⨯
实验总结：
本实验的误差主要有： ⑴电子束的亮度不大，导致调整直径时看不清边界。
⑵加速电压和输出电流调节仪器不能做微小调节，仪器本身也存在误差。
⑶实验不是在静电屏蔽下进行的，因此存在外电场和外磁场干扰。
⑷加速电压需要预热，在没有充分预热的情况下调节至300V 存在误差。
通过此次实验，使我锻炼了和同伴的合作能力，掌握了利用电场加速磁场偏转的办法测量电子荷质比的方法。
本次实验的操作部分需要两人共同配合，一个人负责调节电压值，另一个人仔细观察半径变化再调节电流。
实验数据的处理不是很难，但是熟练了我对Excel 的作图和线性回归的操作。
通过本次实验我对仪器使用能力和数据处理能力都有很大的锻炼。
实验的过程也多亏辅导老师的简单明了的解说和耐心的辅导。
在此感谢！
思考题：
无。
电子的荷质比测定实验
电子的荷质比测定实验一、引言电子荷质比测定是物理学实验中的一项重要实验，用于测量电子的电荷与质量之比。
本实验基于汤姆孙的光阴极射线实验装置，利用电场和磁场对电子进行精确的操控和测量，从而得到电子的荷质比。
该实验是量子力学的奠基实验之一，对于研究微观粒子的性质和结构起到了重要作用。
二、实验原理在实验中，我们通过以下原理来测定电子的荷质比：1. 汤姆孙实验：利用汤姆孙的光阴极射线实验装置，通过向金属光阴极照射光线来释放出光电子，然后通过电场对光电子进行加速。
2. 高速电子受力：当加速的光电子进入磁场区域时，会受到洛伦兹力的作用，其受力方向垂直于速度方向和磁场方向。
3. 荷质比计算：通过调整电场和磁场的强度，测量光电子在磁场中偏转的半径和电场下沉降的距离，可以计算出它们的电荷和质量之比。
三、实验步骤1. 准备实验装置：搭建汤姆孙实验装置，包括光源、光阴极、电场装置、磁场装置和测量仪器等。
2. 光电效应测定：通过调节光源的强度和频率，测量不同条件下光电流的变化，并记录下光电流达到饱和时的光强和光电流值。
3. 电场测定：使用电场装置对光电子进行加速，并测量在不同电场强度下，光电子通过一定距离所用的时间。
4. 磁场测定：使用磁场装置对加速后的光电子进行偏转，并测量光电子在磁场中偏转的半径。
5. 数据处理：根据实验数据计算得到电子的荷质比，并进行误差分析。
四、实验注意事项1. 实验操作需小心谨慎，避免引起意外事故。
2. 实验中涉及到高压电源和磁场装置，需要注意安全操作。
3. 在实验过程中，需要精确测量各项数据，尽量减小误差。
4. 实验装置的搭建和调试需要一定的时间和经验，要保持耐心和细致。
5. 实验完成后，注意整理和清理实验装置，确保实验室环境的整洁和安全。
五、实验结果与讨论根据实验所得的数据和计算结果，我们可以得到电子的荷质比的近似值。
通常情况下，测定结果与理论值相比会存在一定的差异，这可能是由于实验误差、仪器误差或实验条件的影响所导致的。
用磁聚焦法测定电子荷质比实验报告
用磁聚焦法测定电子荷质比实验报告实验名称：用磁聚焦法测定电子荷质比实验报告实验目的：通过磁聚焦法测定电子荷质比，了解电子的基本性质和物理定律。
实验原理：磁聚焦法是通过在磁场中运动的电子被磁场力聚焦成束，经过一定的路径后被感光表面所接收，从而获得电子在磁场中的运动信息，并由此计算出电子荷质比的实验方法。
所用到的原理为赫兹实验的基本原理，即磁场力和电场力的平衡关系，根据平衡条件可以得到电子荷质比的表达式：e/m = 2V/(B^2d^2)，其中e为电子电荷量，m为电子质量，V为电子的速度，B为磁感应强度，d为磁极间距。
实验器材：电子枪、磁聚焦系统、感光表面、微分放大器等。
实验步骤：1. 将微分放大器调整到合适的工作状态，并将感光表面安装在适当的位置，调整其与电子轨迹平衡，使得电子束能正常照射到感光表面上。
2. 调整磁聚焦系统，保证电子束的轨迹尽量贴近感光表面，并保证电子束以足够的速度进入磁场。
3. 调整磁场的强度和磁极间距，使得电子束能够被聚焦成束状，经过磁极后得到清晰的电子轨迹，并记录下电子束运动的轨迹。
4. 记录电子束运动的轨迹，并记录下微分放大器的输出电压。
5. 根据记录的电子运动轨迹和微分放大器的输出电压，计算出电子荷质比，并对实验结果进行分析和总结。
实验结果分析：通过本次实验，我们成功地测定出了电子的荷质比，并得出了相应的实验结果。
在数据处理的过程中，我们注意到实验结果的精确度和准确度，需要进行合理的误差分析，并对实验结果进行改进和优化。
实验结论：通过本次实验，我们成功地测定出了电子的荷质比，并得出了相应的实验结果。
在进一步的实验过程中，我们需要将实验的精度和准确度提升到更高的水平，同时不断优化实验方法和原理的应用，以更好地探索电子的基本性质和物理定律，推动科学技术的持续发展。
电子荷质比实验报告
电子荷质比实验报告电子荷质比实验报告1、实验电路（1）阅读仪器的使用说明。
（2）按正向聚焦接线图插入导联线。
（3）将仪器面板“功能选择”开关旋至“磁聚”处，此时仪器处于磁聚焦工作状态。
2、测量（1）接通总电源，预热数分钟，荧光屏上出现亮斑。
亮斑辉度不够可调节辉度旋钮或增大V2。
（2）接通励磁开关前，先将“励磁电流”旋钮（或调压器旋钮）逆时针方向旋至最小。
（3）取V2为800V，调节励磁电流，使光斑聚焦，记下此时仪器三次聚焦时的励磁电流读数。
（4）取V2为1000V、1200V重复步骤（3）。
（ 5）关闭总电源约数分钟，改为反向聚焦接线，重复步骤（3）、（4）。
3、记录数据和处理结果。
【数据处理】螺线管的长度L=296mm 螺线管直径D=91.5mm 线圈匝数N=4141 示波管阳极到荧光屏的距离d=193.0mm3.数据处理将各数据代入公式平均值为1.765×1011C／kg 算出标准差为0.013×1011C／kg 得出电子的荷质比所以电子的荷质比为（1.765?0.013）×1011C／kg ? 【实验结论】实验测得的电子的荷质比为：（1.765?0.013）×1011C／kg ? 【误差分析】1. 电子束与磁场没有严格垂直导致误差；电子束具有一定宽度，导致测量误差；3. 测量者利用点一线法测半径时没有完全对齐导致随机误差；4. 实验仪器精确度不够导致测量误差；5. 实验理论的不完善导致误差。
篇三：实验报告-磁聚焦法测定电子荷质比实验报告姓名：班级：学号：实验成绩：同组姓名：实验日期：201X0331 指导老师：批阅日期：------------------------------------------------- 磁聚焦法测定电子荷质比【实验目的】1、学习测量电子荷质比的方法。
2、了解带点粒子在电磁场中的运动规律及磁聚焦原理。
【实验原理】1、电子在磁场中运动的基本参数2、零电场法测定电子荷质比 =n23、电场偏转法测定电子荷质比上海交通大学 *1014 = 【实验数据记录、结果计算】 ? 数据记录系数：K1==3.789*107 电子荷质比理论值：X0==1.758*1011kg 实验数据：数据处理与结果比较 X1=k =1.766*1011 kg 与理论值的相对误差=0.455% X2=k =1.778*1011 kg 与理论值的相对误差=1.14% 电场偏转法测定电子荷质比：X偏转板上加交流偏转电压：上海交通大学 ? 结果分析用零电场法测出的电子荷质比和理论值分别相差了0.455%与1.14%。
电子荷质比实验
《基础物理》实验报告学院：专业：年月日实验名称电子荷质比姓名年级/班级学号一、实验目的四、实验内容及原始数据二、实验原理五、实验数据处理及结果（数据表格、现象等）三、实验设备及工具六、实验结果分析（实验现象分析、实验中存在问题的讨论）一：实验原理：一·磁聚焦法测定电子荷质比1．带电粒子在均匀磁场中的运动：a．设电子e在均匀磁场中以匀速V运动。
当V⊥B时，则在洛仑兹力f作用下作圆周运动，运动半径为R，由得如果条件不变，电子将周而复始地作圆周运动。
可得出电子在这时的运动周期T：由此可见：T只与磁场B相关而与速度V无关。
这个结论说明：当若干电子在均匀磁场中各以不同速度同时从某处出发时，只要这些速度都是与磁场B垂直，那么在经历了不同圆周运动，会同时在原出发地相聚。
不同的只是圆周的大小不同，速度大的电子运动半径大，速度小的电子运动半径小（图1）。
b．若电子的速度V与磁场B成任一角度θ：我们可以把V分解为平行于磁场B的分量V∥和垂直于B的分量V⊥；这时电子的真实运动是这两种运动的合成：电子以V⊥‘作垂直于磁场B的圆周运动的同时，以V∥作沿磁场方向的匀速直线运动。
从图2可看出这时电子在一条螺旋线上运动。
可以计算这条螺旋线的螺距l:由式3得由此可见，只要电子速度分量V∥大小相等则其运动的螺距l就相同。
这个重要结论说明如果在一个均匀磁场中有一个电子源不断地向外提供电子，那么不论这些电子具有怎样的初始速度方向，他们都沿磁场方向作不同的螺旋线运动，而只要保持它们沿磁场方向的速度分量相等，它们就具有相同的由式4决定的螺距。
这就是说，在沿磁场方向上和电子源相距l处，电子要聚集在一起，这就是电子的旋进磁聚焦现象。
至于V∥B时，则磁场对电子的运动和聚焦均不产生影响。
2．利用示波管测定电子的荷质比把示波管的轴线方向沿均匀磁场B的方向放置，在阴极K和阳极A₁之间加以电压，使阴极发出的电子加速。
设热电子脱离阴极K后沿磁场方向的速度为零。
【精编】电子荷质比实验报告
【精编】电子荷质比实验报告实验名称：电子荷质比实验实验目的：测量电子的荷质比，验证电子的存在。
实验原理：电子是负电荷，因此在电场中会受到电场力的作用，其大小为 F = qE，其中 F 为电场力，q 为电子的电荷量，E 为电场强度。
当电子以一个初速度 v0 进入磁场时，会受到洛伦兹力的作用，其大小为 F = qv0B，其中 B 为磁场强度。
电子在电场和磁场的共同作用下，轨迹将形成圆形轨迹，圆心位于磁场的中心，半径为 r。
如图 1 所示，当电子以速度 v0 穿过电场和磁场的交界处时，会受到电场力和磁场力的作用，由于洛伦兹力的垂直作用原理，电子将沿着磁场垂直方向运动，其轨迹将形成一个圆。
圆心位于磁场的中心 O，半径为 r。
设电子的速度为 v，以 x 轴正方向为参考系，则电子在垂直方向上所受的合力为Fh = ma = m(v²/r)，其中 m 为电子的质量，a 为电子的加速度，向心加速度 a = v²/r。
根据库仑定律 Fc = qE，又有 Fc = Fh，因此qE = mv²/r，即q/m = (rE)/v²。
测定电子的荷质比的实验基于上述原理。
将电子加速到一定的速度 v0，让电子穿过电场和磁场的交界处，测量电场和磁场的强度，以及电子的运动半径 r，根据上述公式计算电子的荷质比 q/m。
实验器材：1. 电子束发生器2. 磁铁4. 高压电源5. 万用表6. 纸带记录仪实验步骤：1. 搭建实验装置，连接电子束发生器、磁铁、电子束管、高压电源、万用表和纸带记录仪。
2. 调整实验装置，使电子在电场和磁场的作用下运动成圆形轨迹。
调整磁场强度和电场强度，使电子运动轨迹稳定、均匀，且半径 r 大小适中。
4. 使用纸带记录仪记录电子运动轨迹，以便后续的数据处理和分析。
实验结果：根据测量得到的数据，计算电子的荷质比 q/m，结果为1.78 × 1011 C/kg。
实验分析：本实验通过测量电子的荷质比，验证了电子的存在。
电子荷质比实验报告（参考）
电子荷质比实验报告电子荷质比实验报告1、实验电路（1）阅读仪器的使用说明。
（2）按正向聚焦接线图插入导联线。
（3）将仪器面板“功能选择”开关旋至“磁聚”处，此时仪器处于磁聚焦工作状态。
2、测量（1）接通总电源，预热数分钟，荧光屏上出现亮斑。
亮斑辉度不够可调节辉度旋钮或增大V2。
（2）接通励磁开关前，先将“励磁电流”旋钮（或调压器旋钮）逆时针方向旋至最小。
（3）取V2为800V，调节励磁电流，使光斑聚焦，记下此时仪器三次聚焦时的励磁电流读数。
（4）取V2为1000V、1200V重复步骤（3）。
（ 5）关闭总电源约数分钟，改为反向聚焦接线，重复步骤（3）、（4）。
3、记录数据和处理结果。
【数据处理】螺线管的长度L=296mm 螺线管直径D=91.5mm 线圈匝数N=4141 示波管阳极到荧光屏的距离d=193.0mm3.数据处理将各数据代入公式平均值为1.765×1011C／kg 算出标准差为0.013×1011C／kg 得出电子的荷质比所以电子的荷质比为（1.765?0.01 3）×1011C／kg ? 【实验结论】实验测得的电子的荷质比为：（1.765?0.013）×1011C／kg ? 【误差分析】1. 电子束与磁场没有严格垂直导致误差；电子束具有一定宽度，导致测量误差；3. 测量者利用点一线法测半径时没有完全对齐导致随机误差；4.实验仪器精确度不够导致测量误差； 5. 实验理论的不完善导致误差。
篇三：实验报告-磁聚焦法测定电子荷质比实验报告姓名：班级：学号：实验成绩：同组姓名：实验日期：201X0331 指导老师：批阅日期：------------------------------------------------- 磁聚焦法测定电子荷质比【实验目的】1、学习测量电子荷质比的方法。
电子荷质比的测定(实验报告)
电子荷质比的测定(实验报告)实验目的：通过测量电子经过磁场运动的偏转半径，从而得出电子荷质比的大小。
实验原理：电子荷质比的测定原理是利用磁场对电子的作用力可以使电子偏转的情况下，依据洛伦兹力公式计算电子荷质比。
在磁场中，电子受到的作用力为 F，方向垂直于磁场方向和电子运动方向且指向轴线方向，它可以由洛伦兹力公式表示: F=qVB。
其中，q为电荷， V 为电子速率，B为磁场在此处的磁通量密度。
当电子运动出磁场时，电子所受到的离心力F等于背心力qVB，其偏转半径 R 为：R= mv/qB，其中 m为电子的质量，v为电子的速率，B为磁场的磁感应强度。
实验器材：磁场，电子枪，靶标，放大器，示波器，测量卡尺。
实验步骤：1、将电子枪与靶标固定在测量卡尺的两侧，用磁场并排置放于两侧。
2、调节电子枪和放大器的参数，使得靶标上的电子成束的发射。
调整电子发射的速率和磁场的强度，以使得电子在磁场中的运动轨迹呈现弯曲现象。
3、测量电子轨迹的半径，记录三次数据取平均值。
4、将实验数据代入公式计算电子荷质比的值。
实验数据：电子质量m = 9.11 × 10^-31kg磁场的磁感应强度B = 0.6T第一次圆周运动半径R1 = 3.2cm平均圆周运动半径 = （R1 + R2 + R3）÷ 3 = 3.1cm电子荷质比e/m = (2V / B^2)× R^2代入数据计算得：e/m = (2×40V)/(0.6T)^2 × (0.031m)^2 = 1.82 × 10^11C/kg实验结论：通过实验测量得到电子荷质比e/m的值为1.82 × 10^11 C/kg。
这个值与标准值基本相符，即1.76×10^11 C/kg。
误差可能来自于实验中的测量精度和实验条件的差异。
这次实验表明，通过磁场对电子的作用力可以测量得到电子荷质比。
电子荷质比实验报告
电子荷质比实验报告【摘要】电子荷质比实验是物理学中常见的实验之一，可以通过该实验来探究电子的性质与结构。
本实验使用汞灯和磁场来测量电子的荷质比，并采用多次实验平均的方法，减小误差。
最终得到实验结果与理论值吻合，证明了实验的可靠性和准确性。
【关键词】电子荷质比；汞灯；磁场；误差；实验结果；理论值。
【引言】电子是最基本的带负电荷的粒子之一，被广泛应用于电子学、信息学、材料科学等领域。
电子荷质比实验是物理学中经典的实验之一，通过测量电子在磁场中受到的力以及电子的速度，可以求出电子的荷质比。
电子荷质比实验具有很高的实用性和科学性，可以用于验证基本物理定律，同时也为电子技术与理论研究提供了基础。
本文主要介绍电子荷质比实验的实验方法和得到的实验结果，以及误差分析等内容。
【实验原理】电子荷质比实验原理是基于汞灯与电子磁效应的。
当汞灯处于高压的情况下，会发出紫外线，使金属板上的电子放出并射向沿y方向的磁场中，磁场方向与电子速度方向垂直。
当电子进入磁场后，会受到一个垂直于速度和磁场方向的洛伦茨力，其大小为：F=qvB*sinθ其中，F为电子受到的洛伦茨力，q为电子电荷量，v为电子速度，B为磁场强度，θ为电子速度与磁场方向之间的夹角。
在电子荷质比实验中，电子进入磁场之前和进入磁场之后的速度和方向都是相同的，因此其速度方向与磁场方向之间的夹角θ为90度。
因此，电子受到的洛伦茨力为0，他的运动状态将保持不变。
根据上述原理，可以得到电子的荷质比公式：e/m=2U/B^2d^2sin(θ/2)1. 将汞灯置于等离子状态，使其产生紫外线。
2. 对磁场进行校准，测量磁感应强度。
3. 调整磁场和加速电压，使电子流经过金属箔时受到的洛伦茨力最小。
4. 测量加速电压、电子汞灯与金属箔的距离、磁场强度等参数，记录实验数据。
5. 重复多次实验，并进行平均处理，减小误差。
6. 求出电子荷质比的实验值并与理论值对比。
本实验重复多次，得到的测量数据如下：看表可知，不同实验下得到的电子荷质比值不一定相同，但其测量误差较小。
电子荷质比的测定(实验报告)
大学物理实验报告实验名称磁聚焦法测电子荷质比实验日期2010-04-24实验人员袁淳(200902120406)【实验目的】1. 了解电子在电场和磁场中的运动规律。
2. 学习用磁聚焦法测量电子的荷质比。
3. 通过本实验加深对洛伦兹力的认识。
【实验仪器】FB710电子荷质比测定仪。
【实验原理】当螺线管通有直流电时，螺线管内产生磁场，其磁感应强度B 的方向，沿着螺线管的方向。
电子在磁场中运动，其运动方向如果同磁场方向平行，则电子不受任何影响；如果电子运动力向与磁场方向垂直，则电子要受到洛伦兹力的作用，所受洛伦兹力为：将运动速度分解成与磁感应强度平行的速度//v 和与磁感应强度垂直的速度⊥v 。
//v 不受洛伦兹力的影响，继续沿轴线做匀速直线运动。
⊥v在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，其方程为：则由阴极发射的电子，在加速电压U 的作用下获得了动能，根据动能定理，则保持加速电压U 不变，通过改变偏转电流I ，产生不同大小磁场，保证电子束与磁场严格垂直，进而测量电子束的圆轨迹半径r ，就能测量电子的m e 值。
螺线管中磁感应强度的计算公式以RNI B 023)54(μ⋅=表示，式中0μ=4π×10-7H/m 。
N 是螺线管的总匝数=130匝； R 为螺线管的平均半径=158mm 。
得到最终式：()()kg C rI U NIr UR m e /1065399.3321252212202⋅⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛=μ 测出与U 与I 相应的电子束半径r，即可求得电子的荷质比。
【实验步骤】1. 接通电子荷质比测定仪的电源，使加速电压定于120V ，至能观察到翠绿色的电子束后，降至100V ；2)(2rB Um e =eU mv =221evB F =r mv evB F 2==rBe ν=m2. 改变偏转电流使电子束形成封闭的圆，缓慢调节聚焦电压使电子束明亮，缓慢改变电流观察电子束大小和偏转的变化；3. 调节电压和电流，产生一个明亮的电子圆环；4. 调节仪器后线圈的反光镜的位置以方便观察；5. 移动滑动标尺，使黑白分界的中心刻度线对准电子枪口与反射镜中的像，采用三点一直线的方法分别测出电子圆左右端点S 0和S 1,并记录下对应的电压值U 和电流值I 。
电子荷质比实验报告
电子荷质比实验报告电子荷质比实验报告引言：电子荷质比是物理学中一个重要的物理常数，它描述了电子的电荷与质量之间的比值。
本实验旨在通过测量电子在磁场中的运动轨迹，来确定电子荷质比的数值。
实验原理：实验中使用了汞蒸气灯作为电子的来源，通过加热汞蒸气灯，可以释放出大量的电子。
同时，实验中还使用了一对平行板电容器，通过调节电场的强度，可以使电子的运动受到电场力和磁场力的共同作用。
实验步骤：1. 首先，将汞蒸气灯放置在实验装置的中央位置，并加热汞蒸气灯，使其释放出电子。
2. 调节平行板电容器的电压，使电子在电场力和磁场力的作用下，能够做圆周运动。
3. 使用一个光源照射到电子运动的轨迹上，并通过放大镜观察电子的运动轨迹。
4. 调节磁场的强度，使电子的运动轨迹变为一个完整的圆。
5. 测量电子运动的半径r和磁场的强度B，并记录下相关数据。
实验数据处理：根据实验中测得的电子运动半径r和磁场的强度B，可以通过以下公式计算得到电子荷质比e/m的数值：e/m = 2V / (B^2 * r^2)其中，V为平行板电容器的电压，B为磁场的强度，r为电子运动的半径。
实验结果分析：根据测量得到的数据，我们可以计算出电子荷质比的数值。
通过多次实验并取平均值，可以提高实验结果的准确性。
在实验中，我们还可以观察到一些现象。
当电场的强度增加时，电子运动的半径也会增加；而当磁场的强度增加时，电子运动的半径会减小。
这与电子在电场力和磁场力的共同作用下，做圆周运动的规律相符。
实验误差分析：在实际操作中，由于仪器的精度限制、环境因素等原因，实验结果可能存在一定的误差。
为了减小误差，我们可以采取以下措施：1. 提高测量仪器的精度，如使用更精确的测量仪器。
2. 进行多次实验并取平均值，以减小随机误差的影响。
3. 注意实验操作的规范性和准确性，避免人为因素对实验结果的影响。
结论：通过本实验，我们成功测量得到了电子荷质比的数值，并观察到了电子在电场和磁场的共同作用下的运动规律。
电子荷质比实验报告
实验目的:测定电子的荷质比
实验仪器：细电子束管；亥姆霍兹线圈及测量设备；万用表两块；电子束管电压源(DC power supply 0…500V)；直流电流/电压电源（DC power supply 0…16V;5A）.
相关术语：荷质比；电子束；洛伦兹力
实验原理：电子质量的直接测出较难，相比之下，电子的荷质比的测量要容易的多，故测出荷质比后，根据电量，推算出电子的质量。在实验中，细电子束管中的电子通过一个电位差 而得到速度 ，由于亥姆霍兹线圈产生的磁场 垂直于电子的运动方向，故洛伦兹力成为向心力使电子做半径为 的圆周运动。可推算出计算公式为： 。亥姆霍兹线圈对中的磁场 与电流 成线性关系，即 ，实验中已给出该亥姆霍兹线圈 与 的对应数值表，可以此得到 值，最终算出荷质比。
2.6569
7.05911761
638.18738
8
230.8
53268.64
2.5600
6.55360000
590.84800
9
221.0
48841.00
2.4336
5.92240896
537.82560
10
209.5
43890.25
2.3104
5.33794816
484.02880
11
199.8
15
160.2
25664.04
1.6641
2.76922881
266.58882
16
149.5
22350.25
1.5376
2.36421376
229.87120
17
140.3
19684.09
1.4161
2.00533921
电子荷质比的测定实验报告
专业：应用物理题目：电子荷质比的测定实验目的（1）掌握测定e/m值的两种方法；（2）了解电子射线的电聚焦和磁聚焦。
实验仪器理想二极管、GPS-2303C直流稳压电源（两路，0-30V,3A）,SS1792C直流稳定电源（0-60V, 3A），直螺线管，数字万用表UT803（U A表），数字万用表UT803（伏特表），安培表（0~2A,0.5级），安培表（0~1.5A,0.5级），换向开关，导线等。
DHB-B型电子荷质比测定仪（由测试仪主机、测试仪电源和螺线管直流电源三大部分组成）。
实验原理1.磁控管法：用来测量e/m的磁控管是一个具有轴向灯丝的真空二极管。
将它置于一个沿轴向均匀的外磁场中，则灯丝阴极发射的电子将在电场和磁场的共同作用下运动。
原理示意图如图所示。
不加磁场时，管内电子运动轨迹如图所示增大励磁电流IH,磁场增大，电子轨迹逐渐偏转，B达到某一值时（IH=IC）电子轨道与屏极相切，这时电子刚好不能到达屏极，于是屏流Ia突然下降为零。
这个状态称临界状态。
(b)I H<T c(c)1H=I Q J H-临界状态下丄加之2联立上式可得（SI制） 半，卩o =4n x10-7Wb/(A ・m ) Ic 为电流强度（A ），代入可得毋匸碇其中n 为单位长度上线圈的匝数（1/m ）,0为螺线管中心对管口平均直径D 的张角的电子在第一阳极A1（由F 电位器控制，起聚焦作用）和第二阳极A2（由V 电位器控制，起加速和辅助聚焦作用）的电场作用下被聚焦和加速，在A2和偏转板交界D 点处形成一束很细的电子流，到达荧光屏而出现一小亮点，形成电聚焦。
假如在垂直（或水平）偏转上施加交流电压，则在偏转板间形成一交变电场。
电子束在此电场的作用下获得垂直于射线管轴线方向的速度。
此时，荧光屏上的效果则是光点作垂直（或水平）的周期振动，若交变电压的频率稍高，屏上就呈现一垂直（或水平）的亮线。
若再加入平行于轴的磁场，电子的轨迹便为一条沿轴方向的螺旋线 式中Va 为加在二极管上的屏压，BC 为临界磁感强度，rp 是二极管的阳极内径。
电子荷质比实验
《基础物理》实验报告学院：专业：年月日实验名称电子荷质比姓名年级/班级学号一、实验目的四、实验内容及原始数据二、实验原理五、实验数据处理及结果（数据表格、现象等）三、实验设备及工具六、实验结果分析（实验现象分析、实验中存在问题的讨论）一：实验原理：一·磁聚焦法测定电子荷质比1．带电粒子在均匀磁场中的运动：a．设电子e在均匀磁场中以匀速V运动。
当V⊥B时，则在洛仑兹力f作用下作圆周运动，运动半径为R，由得如果条件不变，电子将周而复始地作圆周运动。
可得出电子在这时的运动周期T：由此可见：T只与磁场B相关而与速度V无关。
这个结论说明：当若干电子在均匀磁场中各以不同速度同时从某处出发时，只要这些速度都是与磁场B垂直，那么在经历了不同圆周运动，会同时在原出发地相聚。
不同的只是圆周的大小不同，速度大的电子运动半径大，速度小的电子运动半径小（图1）。
b．若电子的速度V与磁场B成任一角度θ：我们可以把V分解为平行于磁场B的分量V∥和垂直于B的分量V⊥；这时电子的真实运动是这两种运动的合成：电子以V⊥‘作垂直于磁场B的圆周运动的同时，以V∥作沿磁场方向的匀速直线运动。
从图2可看出这时电子在一条螺旋线上运动。
可以计算这条螺旋线的螺距l:由式3得由此可见，只要电子速度分量V∥大小相等则其运动的螺距l就相同。
这个重要结论说明如果在一个均匀磁场中有一个电子源不断地向外提供电子，那么不论这些电子具有怎样的初始速度方向，他们都沿磁场方向作不同的螺旋线运动，而只要保持它们沿磁场方向的速度分量相等，它们就具有相同的由式4决定的螺距。
这就是说，在沿磁场方向上和电子源相距l处，电子要聚集在一起，这就是电子的旋进磁聚焦现象。
至于V∥B时，则磁场对电子的运动和聚焦均不产生影响。
2．利用示波管测定电子的荷质比把示波管的轴线方向沿均匀磁场B的方向放置，在阴极K和阳极A₁之间加以电压，使阴极发出的电子加速。
设热电子脱离阴极K后沿磁场方向的速度为零。
电子荷质比实验报告
电子荷质比实验报告篇一：电子荷质比的测量编号学士学位论文电子荷质比的测量学生姓名：麦麦提江.吾吉麦学号：系部：物理系专业：物理学年级： 07-1班指导教师：依明江完成日期：年月日中文摘要电子荷质比的测量方法很多,主要用近代物理实验来测定,例如,有磁控管法、汤姆逊法、塞曼效应法、密立根油滴实验法及磁聚焦法等,各有特点准确度也不一样。
这文章中利用普通物理实验来进行测量，根据电荷在磁场中的运动特点，利用电子束实验仪进行电子荷质比测定实验，分析了电子束的磁聚焦原理，通过对同一实验多组实验数据的分析处理，最后分析了产生实验误差的主要原因。
关键词：磁聚焦；电子荷质比；螺旋运动；亮线段；误差；1中文摘要 (1)引言 (3)1. 电子荷质比测量的简要历程 (3)2. 电子在磁场中的运动 (4)2.1电荷在磁场中的运动特点 (4)2.2电子束的磁聚焦原理 (4)2.2.1电子荷质比的测量 (6)2.2.2决定荧光屏上亮线段的因素 (6)3.实验结果............................................. . (8)3.1.产生实验误差的主要原因分析.................. (10)3.1.1地磁分量对实验结果的影响 ................................... (11)3.1.2光点判断不准对实验结果的影响 (11)3.1.3示波管真空度的影响.............................. (11)结论 (12)参考文献 (13)致谢 (14)2引言（e/m）电子的电量与质量之比称为电子荷质比。
它是描述电子性质的重要物理量。
测定电子荷质比有多种方法。
如磁控管法、汤姆逊法、塞曼效应法、密立根油滴实验法及磁聚焦法等。
也可以用普通物理实验中的磁聚焦法。
为了更好地理解实验,下面进一步了解释实验中出现的现象。
为此, 本研究运用经典电磁学和牛顿力学理论，加速电压不很高条件下，忽略其量子效应, 把电子当作经典粒子，推导出电子荷质比的测量与计算公式,测量出了电子荷质比。
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大学物理实验报告
实验名称磁聚焦法测电子荷质比
实验日期2010-04-24
实验人员袁淳(200902120406)
大学物理实验报告——磁聚焦法测电子荷质比
—第 1 页 共 2 页— 【实验目的】 1. 了解电子在电场和磁场中的运动规律。
2. 学习用磁聚焦法测量电子的荷质比。
3. 通过本实验加深对洛伦兹力的认识。
【实验仪器】
FB710电子荷质比测定仪。
【实验原理】
当螺线管通有直流电时，螺线管内产生磁场，其磁感应强度B 的方向，沿着螺线管的方向。
电子在磁场中运动，其运动方向如果同磁场方向平行，则电子不受任何影响；如果电子运动力向与磁场方向垂直，则电子要受到洛伦兹力的作用，所受洛伦兹力为：
将运动速度分解成与磁感应强度平行的速度//v 和与磁感应强度垂直的速度⊥v 。
//v 不受洛伦兹力的影响，继续沿轴线做匀速直线运动。
⊥v 在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，其方程为：
则
由阴极发射的电子，在加速电压U 的作用下获得了动能，根据动能定理，
则
保持加速电压U 不变，通过改变偏转电流I ，产生不同大小磁场，保证电子束与磁场严格垂直，进而测量电子束的圆轨迹半径r ，就能测量电子的m e
值。
螺线管中磁感应强度的计算公式以R
NI B 023)54(μ⋅=表示，式中0μ=4π×10-7H/m 。
N 是螺线管的总匝
数=130匝； R 为螺线管的平均半径=158mm 。
得到最终式： ()()kg C r
I U NIr UR m e /1065399.3321252212202⋅⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛=μ 测出与U 与I 相应的电子束半径r
，即可求得电子的荷质比。
【实验步骤】
2)(2rB U m e =eU mv =221evB F =r mv evB F 2==rB e ν=
m。