电容器和电子偏转

大学物理实验电子束的偏转实验报告一、实验目的1、研究电子束在电场和磁场中的偏转规律。

2、了解电子束偏转的控制方法和应用。

3、掌握测量电子束偏转量的实验技术。

二、实验原理1、电子在电场中的偏转当电子在平行板电容器的电场中运动时，受到电场力的作用而发生偏转。

假设电子从阴极发射出来时的初速度为$v_0$，平行板电容器的板间电压为$U$，板间距为$d$，板长为$L$，则电子在电场中的加速度为$a ＝＼frac{eU}｛md}＄，其中$e$为电子电荷量，＄m$为电子质量。

电子在电场中的偏转位移$y$可以通过以下公式计算：＄y ＝＼frac{1}｛2}at^2$，其中$t$为电子在平行板电容器中的运动时间，＄t ＝＼frac{L}｛v_0}＄。

2、电子在磁场中的偏转当电子在均匀磁场中运动时，受到洛伦兹力的作用而发生偏转。

假设电子以速度$v$垂直进入磁场，磁感应强度为$B$，则电子受到的洛伦兹力为$F ＝ evB$，电子在磁场中做匀速圆周运动，其半径$r$为$r＝＼frac{mv}｛eB}＄。

电子在磁场中的偏转位移$y$可以通过几何关系计算得出。

三、实验仪器电子束偏转实验仪、直流稳压电源、示波器、多用表等。

四、实验步骤1、电场偏转实验（1）连接实验仪器，将电子束偏转实验仪的电源接通，调节电压输出，使平行板电容器的板间电压达到设定值。

（2）打开示波器，调整示波器的参数，使其能够清晰地显示电子束的偏转轨迹。

（3）观察电子束在电场中的偏转情况，记录不同电压下电子束的偏转位移。

2、磁场偏转实验（1）将磁场装置接入实验电路，调节磁场强度，使其达到设定值。

（2）观察电子束在磁场中的偏转情况，记录不同磁场强度下电子束的偏转位移。

五、实验数据及处理1、电场偏转实验数据｜板间电压（V）｜偏转位移（mm）｜｜｜｜｜ 50 ｜ 25 ｜｜ 100 ｜ 50 ｜｜ 150 ｜ 75 ｜｜ 200 ｜ 100 ｜以板间电压为横坐标，偏转位移为纵坐标，绘制出电场偏转的特性曲线。

高中物理选修3-1电容器的电容知识点归纳电容器的电容这一内容在高中物理选修3-1课本中出现，有哪些知识点需要记住的呢?下面是小编给大家带来的高中物理选修3-1电容器的电容知识点，希望对你有帮助。

高中物理选修3-1电容器的电容知识点一、电容器1. 电容器：任何两个彼此绝缘、相互靠近的导体可组成一个电容器，贮藏电量和能量。

两个导体称为电容器的两极。

2. 电容器的带电量：电容器一个极板所带电量的绝对值。

3. 电容器的充电、放电.操作：把电容器的一个极板与电池组的正极相连，另一个极板与负极相连，两个极板上就分别带上了等量的异种电荷。

这个过程叫做充电。

现象：从灵敏电流计可以观察到短暂的充电电流。

充电后,切断与电源的联系,两个极板间有电场存在,充电过程中由电源获得的电能贮存在电场中,称为电场能。

操作：把充电后的电容器的两个极板接通,两极板上的电荷互相中和,电容器就不带电了,这个过程叫放电。

充电带电量Q增加,板间电压U增加,板间场强E增加, 电能转化为电场能放电带电量Q减少,板间电压U减少,板间场强E减少,电场能转化为电能二、电容1. 定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势U的比值，叫做电容器的电容C=Q/U，式中Q指每一个极板带电量的绝对值①电容是反映电容器本身容纳电荷本领大小的物理量，跟电容器是否带电无关。

②电容的单位：在国际单位制中，电容的单位是法拉，简称法，符号是F。

常用单位有微法(F)，皮法(pF) 1F = 10-6F，1 pF =10-12F2. 平行板电容器的电容C：跟介电常数成正比，跟正对面积S 成正比，跟极板间的距离d成反比。

是电介质的介电常数，k是静电力常量;空气的介电常数最小。

3. 电容器始终接在电源上，电压不变;电容器充电后断开电源，带电量不变。

第9节带电粒子在电场中的运动研究带电粒子在电场中的运动要注意以下三点：1. 带电粒子受力特点。

2. 结合带电粒子的受力和初速度分析其运动性质。

电容器、带电粒子在电场中的运动问题二、学习目标：1、知道电容器电容的概念，会判断电容器充、放电过程中各个物理量的变化情况。

2、建立带电粒子在匀强电场中加速和偏转问题的分析思路，熟悉带电粒子在电场中的运动特点。

3、重点掌握与本部分内容相关的重要的习题类型及其解法。

考点地位：带电粒子在电场中的加速与偏转是高考的重点和难点，题型涉及全面，既可以通过选择题也可以通过计算题的形式进行考查，题目综合性很强，能力要求较高，在高考试题中常以压轴题的形式出现，知识面涉及广，过程复杂，对于电容器的考查，因其本身与诸多的电学概念联系而一直处于热点地位，考题多在电容器的决定式及电容器的动态分析上选材。

09年全国Ⅱ卷第19题、福建卷15题、天津卷第5题、08年重庆卷第21题、上海单科卷14题、海南卷第4题、07年广东卷第6题通过选择题形式进行考查，09年四川卷25题、广东卷20题、浙江卷23题、安徽卷23题、08年上海卷23题、07年重庆卷第24题、四川卷第24题、上海卷第22题均通过大型综合计算题的形式进行考查。

三、重难点解析： （一）电容和电容器： 1、电容：（1）定义：电容器所带的电荷量（是指一个极板所带电荷量的绝对值）与电容器两极板间电压的比值.（2）公式：C ＝Q/U. 单位：法拉，1F=.pF 10F 10126=μ（3）物理意义：电容反映电容器容纳电荷的本领的物理量，和电容器是否带电无关. （4）制约因素：电容器的电容与Q 、U 的大小无关，是由电容器本身情况决定，对一个确定的电容器，它的电容是一定的，与电容器是否带电及带电多少无关。

注意：由U QC =知，对确定的电容器，Q 与U 成正比，比值不变；对不同的电容器，U相同时，Q 越大，则C 越大，因此说C 是反映电容器容纳电荷本领的物理量。

2、平等板电容器（1）决定因素：C 与极板正对面积、介质的介电常数成正比，与极板间距离成反比。

（2）公式：kd 4/S C πε=，式中k 为静电力常量。

戴氏教育名校冲刺教育中心电容器与电容戴氏教育温馨提醒：亲爱的朋友，请相信老师对你是授之以渔，是学习的方法！跟随老师的脚步，定能“长风破浪会有时，直挂云帆济沧海”！（一）知识与技能1、知道什么是电容器及常见的电容器；2、知道电场能的概念，知道电容器充电和放电时的能量转换；3、理解电容器电容的概念及定义式，并能用来进行有关的计算；4、知道平行板电容器的电容与哪些因素有关，有什么关系；掌握平行板电容器的决定式并能运用其讨论有关问题。

重点：掌握电容器的概念、定义式及平行板电容器的电容。

难点：电容器的电容的计算与应用（二）新课教学：电容器与电容各种电容器如下图上面是都是一种能容纳电荷的容器——电容器我们把描述它容纳电荷本领的物理量——电容符号：C1、电容器（1）构造：任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体都可以看成一个电容器。

（2）电容器的充电、放电操作1：把电容器的一个极板与电池组的正极相连，另一个极板与负极相连，两个极板上就分别带上了等量的异种电荷。

这个过程叫做充电。

现象：从灵敏电流计可以观察到短暂的充电电流。

充电后,切断与电源的联系,两个极板间有电场存在,充电过程中由电源获得的电能贮存在电场中,称为电场能.操作2：把充电后的电容器的两个极板接通,两极板上的电荷互相中和,电容器就不带电了,这个过程叫放电.现象：从灵敏电流计可以观察到短暂的放电电流.放电后,两极板间不存在电场,电场能转化为其他形式的能量.充电：电容器的带电荷量增多的过程称为充电放电：充电后的电容器失去电荷的过程叫做放电．提问：电容器在充、放电的过程中的能量转化关系是什么?总结:充电——带电量Q 增加,板间电压U 增加,板间场强E 增加（电场是具有能量的）, 电能转化为电场能。

放电——带电量Q 减少,板间电压U 减少,板间场强E 减少,电场能转化为电能。

2、电容与水容器类比后得出。

说明：对于给定电容器，相当于给定柱形水容器，C （类比于横截面积）不变。

电⼦在电磁场中的运动规律实验报告电⼦在电磁场中的运动特性研究⼀、实验⽬的 1、测试电偏转 2、测试磁偏转 3、测试电聚焦 4、测试磁聚焦⼆、实验原理（⼀）电偏转电⼦从阴极发射出来后，受阳极作⽤⽽加速。

如果电⼦逸出阴极时的初始动能可以忽略不计，那么它从2A 射出时的动能就由下式确定：2221eV mv z过阳极A2的电⼦以v 的速度进⼊两个分别平⾏的平⾏板电容器间。

若在某个平⾏板间加上电压U ，板间距离为d ，则板间电场（近似视为匀强电场）。

设电⼦速度⽅向为z ，电场⽅向为Y 轴，平⾏板正中央为x 轴。

初，v z =v ；v y =0；电⼦通过板所需时间为t=；电⼦在平⾏板间加速度为 ,则射出平⾏板时y ⽅向上位移y 1=速度 ,⼜由图知，D=y 1+Ltan θ所以（⼆）电聚焦聚焦阳极和第⼆阳极是由同轴的⾦属圆筒组成。

由于各电极上电位不同，在他们之间形成了弯曲的等位⾯，电⼒线。

这样就使电⼦束的路径发⽣弯曲，这样的组合称为电⼦透镜。

改变等位⾯的弯曲程度，可以改变聚焦的位置。

（三）磁偏转同（⼀），电⼦飞出加速电场后，在匀强磁场中受洛伦兹⼒，速度⼤⼩不变，⽅向变化。

电⼦做匀速圆周运动。

电⼦离开磁场后直射荧光屏。

（四）磁聚焦和电⼦荷质⽐同（⼀），若平⾏板间没有电压，可在荧光屏上得到⼀⼩亮点。

若给其中⼀对偏转板加上交变电压，电⼦将获得垂直于轴向的分速度Vy。

若加上⼀平⾏于轴向的磁场B，平⾏轴向分速度Vx不产⽣洛伦兹⼒，所以F洛=eVyB，这个⼒使电⼦在前进的过程中在垂直于轴向的平⾯做圆周运动，周期。

最终轨迹为⼀螺线，螺距h=VxT。

由上两式可发现，T、h均与Vy⽆关。

从同⼀点出发的电⼦会在⼀个周期后距出发点⼀个螺距的地⽅相遇。

由上式得，荷质⽐此实验所⽤长直螺线管的磁感应强度B可由下式计算：所以，µ=4π*10-7亨/⽶N=526±2L=0.234mD=0.09m螺距h=0.145m三、实验仪器DH4521电⼦束测试仪四、实验步骤1、开启电源，适当调节辉度、聚焦，使屏上光点聚成⼀细点。

工作报告-电子束的电偏转和磁偏转实验报告标题：工作报告-电子束的电偏转和磁偏转实验报告1. 实验目的本实验旨在通过电子束的电偏转和磁偏转实验，观察和验证电磁场对电子束的影响，以更深入地了解电子的带电性质和运动规律。

2. 实验原理2.1 电子束的电偏转根据电磁场的作用规律，带电粒子在电场中受力，从而发生偏转。

在电子束的电偏转实验中，我们通过在电子束所在区域中加入电场，观察电子束受力而偏转的情况。

2.2 电子束的磁偏转根据洛伦兹力的作用规律，运动带电粒子在磁场中受力，从而在垂直于磁场方向上发生偏转。

在电子束的磁偏转实验中，我们通过在电子束所在区域中加入磁场，观察电子束受力而偏转的情况。

3. 实验步骤3.1 电子束的电偏转实验3.1.1 准备工作a) 准备一个电子束发射器和一个电子束接收屏。

b) 在电子束发射器和电子束接收屏之间设置一个电场，如平行板电容器。

3.1.2 进行实验a) 打开电子束发射器和电子束接收屏，并保持它们在工作状态。

b) 通过调整电场的大小和方向，观察并记录电子束在电场作用下的偏转情况。

3.2 电子束的磁偏转实验3.2.1 准备工作a) 准备一个电子束发射器和一个电子束接收屏。

b) 在电子束发射器和电子束接收屏之间设置一个磁场，如螺线管。

3.2.2 进行实验a) 打开电子束发射器和电子束接收屏，并保持它们在工作状态。

b) 通过调整磁场的大小和方向，观察并记录电子束在磁场作用下的偏转情况。

4. 实验结果与分析通过实验观察和记录，我们可以得到电子束在电场和磁场作用下的偏转情况。

根据实验结果，可以验证电磁场对电子束的影响，并进一步分析电子的带电性质和运动规律。

5. 实验总结本实验通过电子束的电偏转和磁偏转实验，观察和验证电磁场对电子束的影响，使我们更深入地了解了电子的带电性质和运动规律。

实验结果和分析表明，电子在电场和磁场中会发生不同的偏转现象，进一步加深了我们对电子的认知。

6. 改进建议为了提高实验的准确性和可重复性，建议在实验过程中注意以下几点：a) 确保电子束发射器和电子束接收屏处于良好的工作状态。