Движение заряженной частицы в электрическом поле

Ознакомьтесь с теорией в конспекте и учебнике (Савельев, т.2, §5, §73). Запустите программу «Эл-магн.Кванты». Выберите «Электричество и магнетизм» и «Движение заряда в электрическом поле». Нажмите вверху внутреннего окна кнопку с изображением страницы. Прочитайте краткие теоретические сведения. Необходимое запишите в свой конспект. (Если вы забыли, как работать с системой компьютерного моделирования, прочитайте ВВЕДЕНИЕ стр.5 еще раз).

ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

0. Знакомство с моделью процесса движения заряда в однородном электрическом поле.

1. Экспериментальное исследование закономерностей движения точечного заряда в однородном электрическом поле.

2. Экспериментальное определение величины удельного заряда частицы.

МЕТОДИКА И ПОРЯДОК ИЗМЕРЕНИЙ

Закройте окно теории. Внимательно рассмотрите рисунок, найдите все регуляторы и другие основные элементы.

Нажав кнопку «Старт», наблюдайте на экране движение частицы.

ИЗМЕРЕНИЯ:

0. Нажмите мышью кнопку «Выбор». Подведите маркер мыши к движку регулятора напряженности Е. Нажмите левую кнопку мыши и, удерживая ее в нажатом состоянии, меняйте Е. Установите числовое значение Е, равное взятому из таблицы 1 для вашей бригады.

1. Аналогичным способом установите V_0X = 2 10⁶ м/с, V_0Y = 0. Нажав кнопку «Старт», наблюдайте движение частицы. Увеличивая V_0X , подберите минимальное значение, при котором частица вылетает из конденсатора. Запишите значение длины пластин конденсатора L.

2. Проведите измерения параметров движения частицы в момент вылета из конденсатора. Запишите числовые значения с экрана в таблицу 2.

3. Повторите измерения по п.3 еще 5 раз, каждый раз увеличивая V_0X на 0.2 10⁶ м/с. Результаты записывайте в таблицу 2.

ТАБЛИЦА 1. Напряженность электрического поля (не перерисовывать)

ТАБЛИЦА 2. Результаты измерений при Е = ____ В/м, L = _____ м.

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ И ОФОРМЛЕНИЕ ОТЧЕТА:

0. Постройте на отдельных листах графики экспериментальных зависимостей

• вертикального смещения на вылете из конденсатора (Y) от квадрата обратной начальной скорости (1/V_0X)² ,

• вертикальной составляющей скорости V_Y на вылете из конденсатора от обратной начальной скорости (1/V_0X).

0. Для каждого графика определите по его наклону экспериментальное значение удельного заряда частицы, используя формулы для первого и для второго.

1. Рассчитайте среднее значение экспериментально полученного удельного заряда частицы.

2. Запишите ответ. Сформулируйте выводы по ответу и графикам.

Табличное значение удельного заряда электрона e/m = 1.76 10¹¹ Кл/кг.