, Fffffffffffff

  • 01 мая 2012 г.
  • 1581 Слова
Министерство образования республики Беларусь

БелорусскИй Национальный Технический
университет


Кафедра физики








Определение удельного заряда


электрона методом магнетрона


Методические указания

к лабораторной работе









Минск 2005


УДК 539.2 (075.8)
ББК 22.37 я7
О 50




Составители:
П.Г.Кужир, Н.И.Мартинович, Н.П.Юркевич,Г.К.Савчук


Рецензенты:
кандидат физ.-мат. наук, профессор И.А.Сатиков,
кандидат физ.-мат. наук, доцент И.А.Хорунжий


В методических указаниях излагаются основные закономерности воздействия электрического и магнитного полей на заряженную частицу, представлена методика определения удельного заряда электрона методом магнетрона.
Издание предназначено для студентов инженерно-техническихспециальностей всех видов обучения.








( Кужир П.Г., Мартинович Н.И.,
Юркевич Н.П., Савчук Г.К.,
составление, 2005
Цель работы: изучить воздействие электрического и магнитного полей на заряженную частицу, определить удельный заряд электрона методом магнетрона.




Оборудование: диод, соленоид, миллиамперметр, амперметр, вольтметр, источники постоянного напряжения.Силы, действующие на заряженную частицу при движении в электрическом и магнитном полях


На заряженную частицу с зарядом q, которая находится в электрическом поле напряженностью [pic], действует сила [pic] равная:

[pic]=q[pic]. (1)

Пусть заряженная частица под действием силы [pic] движется в однородном электрическом поле. Если зарядчастицы положительный, то частица движется вдоль силовой линии электрического поля [pic] (рис.1,а). Если заряд отрицательный, то движение частицы происходит в сторону противоположную направлению напряженности поля [pic] (рис.1,б).
[pic]
Рис.1. Действие электрического поля на положительно (а)
и отрицательно (б) заряженные частицы
На заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле соскоростью [pic], действует сила Лоренца:

[pic]=q[pic], (2)
где [pic] - индукция магнитного поля.
Из (2) следует, что сила [pic] направлена перпендикулярно плоскости, в которой лежат вектора скорости [pic] и магнитной индукции [pic]. Модуль силы Лоренца равен:

Fл=qVBsin(, (3)

где ( – угол между векторомскорости [pic] и вектором индукции магнитного поля [pic].
Согласно формуле (2) направление силы Лоренца определяется знаком заряда q. Если заряд q положительный, то направление силы Fл совпадает с направлением вектора [pic] (рис.2,а).


[pic]




Рис.2. Действие силы Лоренца [pic] на положительно (а) и отрицательно (б) заряженные частицы


Сила Лоренца, действующая на отрицательнозаряженную частицу, будет направлена в сторону противоположную оси ОZ (рис.2,б).



Правило для определения направления


силы Лоренца


В общем случае, когда заряженная частица движется со скоростью [pic] под углом ( к линиям индукции магнитного поля [pic], направление силы Лоренца определяется правилом буравчика, которое формулируется следующим образом:
направление силы Лоренца,действующей на положительный заряд, совпадает с направлением поступательного движения буравчика при вращении рукоятки буравчика от вектора [pic] к вектору [pic] по кратчайшему расстоянию (по острому углу).
Согласно этому правилу сила Лоренца, действующая на положительный заряд, вектор скорости [pic] и вектор индукции магнитного поля [pic] которого лежат в плоскости листа (рис.3,а), перпендикулярнаплоскости листа и направлена за лист (“от нас”). Для отрицательного заряда сила Лоренца перпендикулярна плоскости листа и направлена от листа (“на нас”) (рис.3,б), так как


[pic]= – q[pic] (4)


[pic]
Рис.3. Определение направления силы Лоренца по правилу
буравчика для...
tracking img