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。