洛伦兹力演示实验

洛伦兹力演示实验

【目的】:观察运动电荷在磁场中受到的洛仑兹力。

【仪器】:洛仑兹力演示仪

【原理和操作】:

一、观察电子束在磁场中的偏转

1. 仪器通电后预热数分钟，顺时针转动“加速极电压”旋钮，可看到从电子枪发出的一束

电子射线轨迹(加速电压加100,200之间，不超过250V)。

2. 转动洛仑磁力管，使电子束轨迹直线指向左边与励磁线圈轴线垂直。

3. 将“励磁电流”方向开关转到“逆时”(线圈上的逆时针指示灯亮)，由右手螺旋法则可知

线圈产生的磁场平行于线圈轴线，方向指向观察者，电子束受洛仑磁力作用向下偏转。

当开关转到“顺时”现象相反。

二、观察电子束在匀强磁场中作圆周运动

1. 将“励磁电流幅值” 旋钮顺时针转动，加大励磁电流，可看到电子束轨迹形成一个园(其

直径)。

2. 在加速度电压不变，加大励磁电流时，磁场B加大，则园直径减小。

3. 在励磁电流不变时，加大加速极电压时，电子运动速度加大，园直径变大。三、观察电子束在三维空间的运动轨迹

逆时针转动“洛仑管”，当电子束方向与磁场方向平行时，电子不受磁场力的作用，可看到轨迹是一条直线。当电子束与磁场方向为任意角度时，则可看到电子束轨迹是螺旋线。四、观察电子束在电场作用下的偏转运动

1. 将“励磁电流幅值” 旋钮逆时针转到最小值，“励磁电流方向”开关转到“断路”，线圈不

产生磁场。

2. 转动“洛仑管”，使电子束平行偏转板，这时上偏转板加正电压，下偏转板接地，可看

到电子束轨迹向上偏转。当加速极电压不变，而加大偏转板电压，则电子束向上偏角

加大。当偏转板电压不变，加速极电压增加时，则电子束偏角减小。

3. 将“偏转板电压方向”开关转到“下正”时，现象相反。

五、电子荷质比的测定

可根据此装置测得,电子轨迹园的半径并已知 ,加速板上的电压 , 励磁线圈电流

得

本人在做高中物理选修3-1第三章磁场第六节带电粒子在磁场中的运动中，用洛伦兹力演示仪观察运动电子在磁场中的偏转实验中。由于电子枪的加速电压不稳定，使得电子枪很容易烧坏，导致实验很难成功。这种情况下，只能用动画演示。但效果不能跟实验相比。