IV. Выполнение работы

1. Включить вилкой в розетку блок питания (на схеме не указан).

2. Включить блок питания (белый ключ на передней панели блока). Должна загореться красная лампочка на панели блока питания. Одновременно с этим включится цепь накала катода.

3. Ручки реостата R₁ и потенциометра R₂ (верхний на передней панели блока питания) повернуть против часовой стрелки до упора.

4. Ключом K₂ включить анодную цепь (спустя 1-2 минуты после включения схемы).

5. Ручкой потенциометра R₂ установить в анодной цепи ток I_а=(0.81.4)мА (регистрируется по миллиамперметруmА).

6. Значение анодного напряжения U, соответствующее выбранному нами значению I_а занести в таблицу 1. Величина напряжения U в течение эксперимента не должна изменяться, т.е. U=const.

7. Ключом К₁ включить цепь питания соленоида.

8. Увеличивая силу тока соленоида I_С ручкой R₁ через 20 мА, отсчитывая I_а по миллиамперметру mА, снять зависимость анодного тока диода от величины тока соленоида. Значения I_С, I_а занести в таблицу 1.

В нижнюю строку таблицы занести разность двух соседних значений анодного тока I_а, соответствующую двум соседним значениям тока соленоида.

Таблица 1

U(B)
IC(мкА)
Iа(мА)
ΔIa(мА)

9. По данным таблицы 1 (вторая и третья строка) построить график зависимости анодного тока от тока соленоида I_a=f(I_C).

10. По данным таблицы 1 (вторая и четвертая строка) построить график зависимости ΔI_a=f(I_C).

11. По второму графику определить критическое значение тока в соленоиде I_скр, соответствующее максимальному ΔI_а.

12. По формуле (15) вычислить удельный заряд электрона е/m.

13. На первом графике, зная I_СKP, пунктиром показать как спадал бы анодный ток, если бы все электроны имели одинаковую скорость.

14. Сравнив полученный результат с табличным значением (), вычислить абсолютную и относительную погрешности измерения величины.

V. Содержание отчета

Отчет по работе составляется в произвольной форме и должен содержать:

1. Краткое описание работы.

2. Расчетные формулы.

3. Электрическую схему.

4. Экспериментальные данные.

5. Графики I_a=f(I_C), ΔI_a=f(I_C)..

6. Результаты расчета.

7. Выводы.

VI. Контрольные вопросы

1. Что такое удельный заряд?

2. Что называется силой Лоренца? Почему сила Лоренца не совершает работы при перемещении заряженной частицы?

3. Как ведут себя заряженные частицы, влетающие в магнитное поле?

4.Объяснить закономерности одновременного действия магнитного и электрического полей на движение электрона.

5. Объяснить, как определяются направления векторов ив данной работе.

6. Вывести расчетную формулу для определения магнитной индукции соленоида.

7. Объяснить смысл критического значения индукции магнитного поля.

8. Как влияет электрическое поле на кинетическую энергию электрона?

9. Вывести расчетную формулу для определения величины удельного заряда .

10.Работа выхода электрона из металла равна 2,5 эВ. Определите скорость вылетающего из металла электрона, если он обладает энергией 10^-18 Дж.

11.Определите температуру, соответствующую средней кинетической энергии поступательного движения электронов, равной работе выхода из вольфрама?

12.Электрон обладая скоростью 10 Мм/с, влетел в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Индукция магнитного поля 0,1 мТл. Определите нормальное ускорение электрона.

13.Протон, ускоренный разностью потенциалов 0,5 кВ, влетая в однородное магнитное поле с магнитной индукцией 2мТл, движется по окружности. Определите радиус этой окружности.

14. Протон и электрон, имеющие одинаковую скорость, попадают в однородное магнитное поле, индукция которого перпендикулярна скорости зарядов. Как будут отличаться траектории заряженных частиц?