电子荷质比的测定(实验
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)大学物理实验报告——磁聚焦法测电子荷质比PAGE—第PAGE2页共2页—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，就能测量电子的值。螺线管中磁感应强度的计算公式以
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示，式中=4×10-7H/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：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】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；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；调节电压和电流，产生一个明亮的电子圆环；调节仪器后线圈的反光镜的位置以方便观察；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S0和S1,并记录下对应的电压值U和电流值I。根据得到电子圆的半径，代入最终式求出；改变U、I得到多组结果，求出平均值，与标准值进行比较，求出相对误差E【实验数据】标准值=1.75881962×1011(C/kg)电压U(V)电流I(A)标尺读数电子束半径r(mm)(mm)荷质比(1011C/kg)荷质比(1011C/kg)相对误差ES0(mm)S1(mm)11101.6060.0121.030.529.831.7641.8002.346%261.0119.029.0361.0121.030.041052.0073.0120.023.522.831.840576.0118.021.0672.0120.024.071021.7066.0121.027.526.831.791866.0116.025.0965.0121.028.0101001.5060.0120.030.030.001.8051159.0118.029.51259.0120.030.5【数据处理过程】根据计算出，得到每个U和I对应的根据计算出每个，得到=1.800×1011(C/kg)将得到的与标准值进行比较，得到相对误差E==2.346%【误差分析】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；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；实验仪器精确度不够导致测量误差；实验理论的不完善(如没有考虑电子的相对论效应)导致误差。
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