DZS-D电子在电磁场中运动规律的研究(定稿)
磁场在电荷移动中的作用规律研究
磁场在电荷移动中的作用规律研究磁场的作用是物理学中一个广泛而重要的研究领域。
其中，磁场在电荷移动中的作用规律更是备受关注。
通过对磁场中电荷受力的研究，可以揭示出电荷在磁场中的运动规律和磁场对电荷的影响。
本文将详细阐述磁场在电荷移动中的作用规律研究的现状和重要结果。
在研究磁场作用规律前，首先需要了解基本的物理概念和原理。
通常，我们将电荷受力的方向和大小表示为矢量，即磁场力（磁力）。
当一个带电粒子在磁场中运动时，磁场力的大小与粒子电荷和速度的乘积成正比，而方向则由磁场和粒子速度共同决定。
这个力的方向垂直于磁场和速度的平面，符合叉乘的特性。
进一步研究发现，磁场对电荷移动的影响有两个重要方面。
首先是磁场对电荷的转向作用，其原理可归结为洛伦兹力。
洛伦兹力受到磁场和电场共同作用，在电场存在的情况下，电荷移动的轨迹发生偏转，即所谓的霍尔效应。
这一效应在实际应用中十分重要，例如，磁场对电流在导体中的传输具有决定性影响。
其次是磁场对电荷速度的影响。
在磁场中，电荷在受力的作用下，产生一个引起回气的力，阻碍电荷继续加速运动。
这一现象称为磁场制动。
在大多数情况下，磁场制动是由电子的回旋运动引起的，即电子轨道半径的变化。
由于电子和其他粒子之间的相互作用，磁场制动对于粒子速度的变化起着关键作用。
为了更深入地研究磁场在电荷移动中的作用规律，科学家们进行了大量的实验和数值模拟。
通过这些实验和模拟，我们可以了解到不同情况下磁场对电荷的具体影响。
例如，在强磁场条件下，电荷轨道会发生显著变化，其比例取决于磁场的强度和方向。
而在弱磁场条件下，电荷的速度分布和轨道几乎不受磁场的影响。
此外，研究还发现，电荷的质量和电荷的运动轨迹与磁场的强度和方向也有密切关系。
磁场的强度越大，对电荷的制动作用越显著。
而磁场的方向对电荷运动轨迹的形态和长度有直接影响。
这些规律的研究不仅有助于我们更深入地理解磁场的性质，还有助于应用于实际的技术和工程中。
最后，在磁场在电荷移动中的作用规律研究中，我们还需要关注其可能的应用领域。
电磁场中的电子运动
电磁场中的电子运动在物理学中，电磁场是一种由电荷所产生的场。
对于一部分物质来说，电磁场中的电子的运动表现出了一些有趣的现象。
本文将探讨电子在电磁场中的运动以及相关的理论基础。
一、电子的基本特性电子是一种基本粒子，带有负电荷。
它是原子和分子的组成部分，具有质量和电荷。
在中性的原子中，电子和正电子数量相等，从而使原子整体呈现出中性。
二、电磁场的概念电磁场由电磁力所激发和传播。
它是由电场和磁场组成的，两者相互耦合。
在电磁场中，电子会受到电场和磁场的共同作用，从而导致其运动状态发生变化。
三、电子在电场中的运动当电子处于电场中时，它会受到电场力的作用。
根据库仑定律，电场力与电荷的性质和电场的强度有关。
电子受到电场力的作用后将沿着电场力的方向运动。
四、电子在磁场中的运动当电子处于磁场中时，它会受到洛伦兹力的作用。
洛伦兹力是由电荷在磁场中运动所产生的力，其方向垂直于电子的运动方向和磁场的方向。
这导致电子在磁场中的运动呈现出带有曲线的轨迹。
五、洛伦兹力的数学描述洛伦兹力的数学描述为F = q(E + v × B)，其中F为洛伦兹力，q为电荷量，E为电场强度，v为电子的速度，B为磁场强度。
洛伦兹力的方向垂直于运动方向和磁场方向。
六、电子的受力分析在电磁场中，电子同样会受到电场力和磁场力的共同作用。
电场力和磁场力的大小和方向取决于电子的位置和运动状态。
对于不同的电磁场分布和电子初始条件，电子的受力情况也会有所不同。
七、电子在电磁场中的轨迹由于电子在电磁场中受到电场力和磁场力的共同作用，电子的运动轨迹将呈现出复杂的形态。
这种运动轨迹可以通过求解运动微分方程得到。
结论电子在电磁场中的运动是物理学中一个重要的研究课题。
电子在电磁场中的受力情况和轨迹与电场和磁场的分布、电子的速度等因素密切相关。
深入研究电子在电磁场中的运动对于理解物质的基本性质和开发相关技术具有重要意义。
注：本文格式为一般的科学论文格式，包含简单的序号以示分节。
电子在磁场中的运动规律研究
电子在磁场中的运动规律研究电子在磁场中的运动是物理学中一个重要的研究课题。
它关乎着磁场对物质的相互作用以及电子自身运动的规律。
在这篇文章中，我们将探讨电子在磁场中的运动特性，并深入探索其中的物理原理。
首先，我们需要了解磁场的概念。
磁场是由带有磁性的物质或电流所产生的一种力场。
在磁场中，有两种重要的运动规律：洛伦兹力和磁场力线。
首先，洛伦兹力是描述带电粒子在磁场中受力的基本定律。
洛伦兹力的大小与粒子的电荷、速度以及磁场的强度和方向有关。
当电子以一定速度进入磁场时，磁场会施加一个垂直于速度和磁场方向的力。
这个力会使电子的轨迹发生弯曲，并使其继续围绕磁场线运动。
其次，磁场力线是用来描述磁场中磁力的分布和方向的线条。
它们是一种表达磁场的方法，将磁力的方向和大小进行可视化。
通过观察磁场力线，我们可以了解磁场强度的分布情况，以及在不同位置上粒子充受的磁场力的大小和方向。
电子在磁场中的运动具有一定的规律性。
根据洛伦兹力的定律，可知当电子处于匀强磁场中时，电子只会做圆周运动。
圆周的半径与电子的质量、电荷、速度和磁场的强度有关。
此外，我们还可以通过施加相应的外力或配以其他电场来改变电子在磁场中的运动。
例如，当在匀强磁场中引入电场时，电子会受到电场力的作用。
这时，电子的运动轨迹将不再是简单的圆形，而是会变成螺旋形。
通过对电子在磁场中运动规律的研究，我们可以应用到实际的物理现象中。
例如，磁共振成像（MRI）就是利用电子在磁场中的运动规律来实现的。
MRI通过对人体内部的原子核进行共振，然后观察共振信号以获得人体内部的结构信息。
这项技术在医学中有着广泛的应用，成为了一种非常重要的诊断手段。
此外，电子在磁场中的运动规律也与电子器件的设计与制造密切相关。
例如，磁控管就是利用电子在磁场中的运动来控制电子束的方向和大小的器件。
磁控管广泛应用于显像技术中，如电视和计算机显示屏等。
总之，电子在磁场中的运动规律研究是物理学中的一个重要领域。
磁场中的运动电子实验论文素材
磁场中的运动电子实验论文素材【正文】磁场中的运动电子实验论文素材引言：磁场作为物理学中的重要概念之一，具有广泛的应用。
在研究磁场中的运动电子时，我们可以通过实验来观察和分析电子在磁场中的行为。
本文将介绍一些关于磁场中的运动电子实验的素材，探究电子在磁场中的运动规律。
实验一：霍尔效应实验实验目的：观察磁场中电子的运动规律，研究霍尔效应现象。
实验原理：将一块尺寸较小的硅片置于垂直于磁场的电流中，测量产生的霍尔电压大小，以研究电子在磁场中受力的情况。
实验步骤：1. 准备材料：硅片、电源、万用表等。
2. 将硅片放置于磁场中，保持其表面垂直于磁场方向。
3. 通过电源给硅片施加一定大小的电流。
4. 使用万用表测量霍尔电压。
5. 改变电流大小和磁场强度，观察霍尔电压的变化规律。
实验结果与分析：根据实验中测得的数据，可以绘制电流、霍尔电压等参数的关系曲线，进一步研究电子在磁场中的受力和运动规律。
实验二：斯廷格实验实验目的：观察磁场中电子的轨迹，研究电子在磁场中运动的定性与定量规律。
实验原理：在均匀磁场中，通过在电子束上加入适当电场，使电子束在磁场中形成闭合的轨迹，利用已知的磁场强度、电场强度、电子的荷质比等参数，计算电子的速度和轨道半径。
实验步骤：1. 准备材料：电子枪、电子束流传输系统、磁场装置等。
2. 调整电子束流的方向和发射速度。
3. 施加适当的电场和磁场，使电子束形成闭合的轨迹。
4. 通过测量电场强度、磁场强度等参数，计算电子速度和轨道半径。
实验结果与分析：通过实验中测得的数据，可以计算电子的速度和轨道半径，并进一步研究电子在磁场中的运动规律和受力情况。
实验三：洛伦兹力实验实验目的：观察在磁场中的运动电子受到的洛伦兹力的效应。
实验原理：利用洛伦兹力（即电子受到的磁力）的效应来研究磁场中电子的运动规律。
实验步骤：1. 准备材料：导线、电源、磁场装置等。
2. 将导线置于磁场中，并通过电源给导线通电。
3. 观察导线中通电电流所受到的力以及导线的运动情况。
电子在磁场中的轨道运动规律
电子在磁场中的轨道运动规律众所周知，电子是微观世界中的负电荷粒子，而磁场则是由电流所产生的磁力场，两者之间的相互作用一直是物理学界的研究重点。
本文将探讨电子在磁场中的轨道运动规律，并解释其背后的物理原理。
首先，我们需要明确一个重要的概念——洛伦兹力。
当电子在磁场中运动时，它将受到一个与它的速度和磁场强度方向垂直的力，这个力就是洛伦兹力。
洛伦兹力的方向满足右手定则，即当右手的大拇指指向电子运动方向，四指指向磁场方向时，手掌的方向即为洛伦兹力的方向。
洛伦兹力的大小与电子的电荷量、速度和磁场强度有关。
在磁场中，电子受到洛伦兹力的作用，将导致其运动轨道发生变化。
当输入一个磁场时，电子原本的直线运动将被弯曲成一个圆弧或螺旋线。
具体的运动轨迹取决于电子的初始速度和受力方向。
当电子的初速度与磁场方向垂直时，它将沿着磁场方向做匀速圆周运动。
这是因为洛伦兹力与速度的方向垂直，它提供了一个向心力，使电子始终朝着磁场中心做圆周运动。
圆周运动的半径与电子的质量、速度和磁场强度有关，可以通过公式Φ=qvB/m推导出来，其中Φ为电子运动的半径，q为电子电荷量，v为电子速度，B为磁场强度，m为电子质量。
而当电子的初速度与磁场方向不垂直时，它将沿着螺旋线运动。
螺旋线的形状取决于电子速度和受力方向之间的夹角。
当电子速度与受力方向平行时，螺旋线将延长，并且电子将沿着磁场方向无限延伸。
相反，当电子速度与受力方向反平行时，螺旋线将缩短，并且电子将在一段距离后停止运动。
需要注意的是，虽然电子在磁场中的轨道运动是曲线运动，但其总能量和角动量在运动过程中保持不变。
这是由于洛伦兹力只对电子进行向心力的作用，而不对其总能量和角动量产生影响。
因此，无论电子沿着什么样的轨迹运动，它的总能量和角动量都将保持恒定。
除了匀速圆周运动和螺旋线运动之外，还有一种特殊情况，即电子在磁场中的运动将是一条螺旋线且同时沿着磁场方向前进。
这种运动被称为“螺旋线前进”，它的轨道形状与电子初速度、磁场强度和轴向速度有关。
电子在电磁场中运动规律的研究解读
实验十五电子在电磁场中运动规律的研究加灰色底纹部分是预习报告必写部分【实验目的】1．了解带电粒子在电磁场中的运动规律，电子束的电偏转、电聚焦、磁偏转、磁聚焦的原理；2．学习测量电子荷质比的一种方法。
【实验原理】1．电子的加速和电偏转：为了描述电子的运动，我们选用了一个直角坐标系，其轴沿示波管管轴，轴是示波管正面所在平面上的水平线，轴是示波管正面所在平面上的竖直线。
从阴极发射出来通过电子枪各个小孔的一个电子，它在从阳极射出时在方向上具有速度；的值取决于和之间的电位差（图2）。
电子从移动到，位能降低了；因此，如果电子逸出阴极时的初始动能可以忽略不计，那么它从射出时的动能就由下式确定：（1）此后，电子再通过偏转板之间的空间。
如果偏转板之间没有电位差，那么电子将笔直地通过。
最后打在荧光屏的中心（假定电子枪描准了中心）形成一个小亮点。
但是，如果两个垂直偏转板（水平放置的一对）之间加有电位差，使偏转板之间形成一个横向电场，那么作用在电子上的电场力便使电子获得一个横向速度，但却不改变它的轴向速度分量，这样，电子在离开偏转板时运动的方向将与z轴成一个夹角，而这个角由下式决定：（2）如图3所示。
果知道了偏转电位差和偏转板的尺寸，那么以上各个量都能计算出来。
设距离为的两个偏转板之间的电位差在其中产生一个横向电场，从而对电子作用一个大小为的横向力。
在电子从偏转板之间通过的时间内，这个力使电子得到一个横向动量，而它等于力的冲量，即（3）于是：（4）然而，这个时间间隔，也就是电子以轴向速度通过距离(等于偏转板的长度）所需要的时间，因此。
由这个关系式解出，代入冲量一动量关系式结果得：（5）这样，偏转角就由下式给出：（6）再把能量关系式（1）代入上式，最后得到：（7）这个公式表明，偏转角随偏转电位差的增加而增大，而且，偏转角也随偏转板长度的增大而增大，偏转角与成反比，对于给定的总电位差来说，两偏转板之间距离越近，偏转电场就越强。
基于研讨式教学的《电子在电磁场中的运动规律研究》实验教学设计
摘要
本文以研讨式的教学模式，对大学物理实验课程中的电子在电磁场中的运动规律研究实验进行了教学设
文章引用: 刘存海, 柳叶, 张纪磊, 周鸣宇. 基于研讨式教学的《电子在电磁场中的运动规律研究》实验教学设计[J]. 教育进展, 2019, 9(2): 127-132. DOI: 10.12677/ae.2019.92026
2.2. 教学内容的定位和特点分析
按我院《大学物理实验课程标准》规定，《电子在电磁场中的运动规律研究》实验是我院《大学物 理实验》课程中的一个综合实验项目。通过本实验的学习，意在使学生从实验的角度来定性研究电子在 电场和磁场中的一些运动规律，进而了解电子束的电偏转、电聚焦、磁偏转和磁聚焦的基本过程，并对 示波管的电偏转灵敏度、磁偏转灵敏度和电子荷质比进行测量。这次授课选用研讨式教学方法，意在通 过分组研讨的方式增强学生团结协作解决实验问题的能力，为后期学生独立开展设计研究性实验打下坚 实的基础。教材选用张勇主编、国防工业出版社出版的《大学物理实验》，授课学时 4 个学时，授课时 间 120 分钟。
Received: Feb. 16th, 2019; accepted: Mar. 1st, 2019; published: Mar. 8th, 2019
Abstract
In this paper, the experiment of research on electronic motion law in electromagnetic field in college physics experiment course is designed by means of Seminar teaching mode, and the teaching link is divided into three parts: before class, during class and after class. The implementation process is organized in the form of discussion, reporting and summary of the issues in the group as the basic unit. This conforms to the advanced teaching concept, greatly exerts the subjective initiative of the students, and has achieved good teaching results.
电子的行为电子在电场中的运动规律
电子的行为电子在电场中的运动规律电子的行为：电子在电场中的运动规律电子作为带有负电荷的基本粒子，其在电场中的行为具有一定的规律性。
本文将重点探讨电子在电场中的运动规律，并阐述相关的物理原理。
一、电场的基本概念在研究电子在电场中的运动规律之前，首先需要了解电场的基本概念。
电场是指周围存在电荷的空间中，由电荷所产生的物理量。
电场可以分为静电场和动态电场，其中静电场是指电荷在静止状态下产生的电场，而动态电场是指电荷在运动状态下产生的电场。
电场具有方向性，通过电场线可以描述电场的方向和强度。
电场线由正电荷指向负电荷，其密度表示电场的强弱。
二、电子在电场中的运动规律1. 电子在匀强电场中的运动如果在一定的空间内存在匀强电场，即电场的强度在空间各点相等且方向相同，那么电子在该电场中的运动规律可以简洁地描述为直线运动。
电子在匀强电场中的运动可以根据其初始条件和电场的性质来决定。
当电子的初速度与电场的方向相同或相反时，电子将在电场中做匀速直线运动；当电子的初速度与电场的方向垂直时，电子将在电场中做匀速直线运动，并呈现经典物理学中的抛物线轨迹。
2. 电子在非匀强电场中的运动非匀强电场指的是电场的强度在空间各点不相等或方向不一致的情况。
在非匀强电场中，电子的运动轨迹会受到电场的非均匀性的影响。
根据电子的带电性质和电场的性质，电子在非匀强电场中的运动轨迹可以是弯曲的、扭曲的，甚至是闭合的。
这些运动的特点取决于电场的形状、电子的初速度以及电子和电场之间的相互作用等因素。
3. 电子受力和加速度的关系电子在电场中的运动是被电场力所驱动的。
根据库仑定律，两个电荷之间的相互作用力与它们的电荷量成正比，与它们之间的距离的平方成反比。
所以电子受到的电场力与电荷量和电场强度的乘积成正比。
根据牛顿第二定律，电子的加速度也与电场强度成正比。
这意味着，电子在电场中的加速度与电子的质量无关。
三、电子在电场中的应用电子在电场中的运动规律对于现代电子学和通讯技术的发展具有重要的意义。
电磁场中的电子运动规律研究
电磁场中的电子运动规律研究电磁场是物质世界中非常普遍的一种物理场，它与电子的运动有着密不可分的关系。
对于电子在电磁场中的运动规律的研究，在物理学领域中具有非常重要的意义。
本文将从电磁场中的电子运动规律出发，探讨其物理本质及意义，并介绍几种典型的电子在电磁场中的运动规律。
一、电磁场中电子运动的物理本质首先，我们来看一下电磁场的本质。
电磁场的存在，是由于带电粒子在空间中产生磁场和电场所致。
因此，可以说电磁场是电子运动所产生的产物。
而电子的运动规律，则是由其所处的电磁场性质所控制的。
那么，电子在电磁场中的运动规律究竟是什么呢？在经典力学中，电子在电磁场中的运动规律，可以用“洛伦兹力”来描述。
具体来说，在电磁场中，电子受到四个力的作用，分别是：电场力、磁场力、重力和引力。
其中，电场力和磁场力可以合并为一种力，称为“洛伦兹力”，它的方向垂直于电子速度方向和磁场方向，大小则由电子电荷和速度、磁场强度决定。
二、电子在匀强磁场中的运动规律接下来，我们以电子在匀强磁场中的运动为例，来更具体地说明电子在电磁场中的运动规律。
在匀强磁场中，电子的运动轨迹可以近似为一个环形，因为磁力使电子做圆周运动。
此时，电子速度大小不变，方向始终垂直于磁场方向，并且保持匀速直线运动（图1）。
图1 电子在匀强磁场中的运动我们可以通过洛伦兹力的等式来计算电子在匀强磁场中受到的磁场力，它等于电子电荷、速度和磁场强度的叉积。
在匀强磁场中，磁场强度大小不变，方向固定。
因此，可知电子的圆周半径是由电子电荷、速度和磁场强度的关系来决定的。
在电磁场中运动的电子，其运动规律与所处电磁场的性质密切相关。
在上述例子中，匀强磁场使电子做圆周运动，其轨迹有着确定的规律性和不可违背的物理本质。
三、电子在电场中的运动规律除了在磁场中运动的电子外，电子在电场中的运动同样也有着固定的规律性。
与匀强磁场不同的是，电场力对电子速度的影响为改变其方向，因此，电子在电场中的运动路径是弧形，其弧形角度与电子进入电场的入射角度决定。
带电粒子在磁场中的运动规律研究
带电粒子在磁场中的运动规律研究随着科技的进步和发展，对带电粒子在磁场中的运动规律的研究也越来越深入，这是因为带电粒子在磁场中的运动和许多重要的现象和应用密切相关，如磁共振成像、高能物理实验、等离子体物理和太阳风等。
磁场是一种具有磁性的力场，它的基本特征是具有磁极性和匀强性。
在磁场中，带电粒子受到的洛伦兹力与电荷、速度、磁场三者之间的关系密切相关。
根据洛伦兹力的方程可以推导出带电粒子在磁场中的运动规律。
带电粒子在磁场中的运动规律是一种复杂的非线性运动，它可以通过数学方法进行分析和计算。
对于小角度偏转的粒子，可以采用简单的单圆轨道模型来描述其运动轨迹。
而对于大角度偏转的粒子，就需要采用复杂的螺旋轨道模型来描述其运动规律。
在磁场中，带电粒子的运动规律受到许多因素的影响，如磁场强度、粒子速度、粒子电荷和粒子质量等。
其中磁场强度是影响带电粒子运动的主要因素之一。
磁场强度越大，带电粒子受到的洛伦兹力也就越大，运动轨迹也就会变得越曲折，运动速度也会加快。
同时，粒子的速度也是影响带电粒子运动的重要因素之一。
速度越快，洛伦兹力也就越大，粒子偏转的角度也就越大。
另外，粒子的质量和电荷也会影响其在磁场中的运动规律。
质量越大，粒子的运动轨迹也就越平滑，电荷越大，则偏转角度也会越大。
带电粒子在磁场中的运动规律不仅是理论上的研究重点，也是许多实际应用中的重要问题。
其中，磁共振成像是最典型的应用之一。
磁共振成像利用磁场的作用，使人体内的原子发生共振，并通过计算机处理得到人体内部的图像。
这种技术已经广泛应用于医学诊断和治疗领域。
在高能物理实验中，粒子在强磁场中的运动规律也是重要的研究内容。
高能物理实验通过对粒子产生和相互作用进行研究，以揭示粒子内部结构和基本物理规律。
此外，等离子体物理和太阳风等领域也需要对于带电粒子在磁场中的运动规律进行研究。
等离子体物理是研究等离子体物态和等离子体动力学规律的学科，而太阳风则是指太阳大气层发生的高温稀薄等离子体流，其性质和运动规律研究对于理解太阳系中的物理现象和空气动力学的应用有着重要意义。
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电子在电磁场中运动规律的研究(DZS-D型电子束测试仪)实验讲义精科仪器电子在电磁场中运动规律的研究【实验目的】1．了解带电粒子在电磁场中的运动规律，电子束的电偏转、电聚焦、磁偏转、磁聚焦的原理；2．学习测量电子荷质比的一种方法。
【实验原理】1． 示波管的简单介绍： 示波管如图1所示示波管包括有：（1）一个电子枪，它发射电子，把电子加速到一定速度，并聚焦成电子束； （2）一个由两对金属板组成的偏转系统；（3）一个在管子末端的荧光屏，用来显示电子束的轰击点。
所有部件全都密封在一个抽成真空的玻璃外壳里，目的是为了避免电子与气体分子碰撞而引起电子束散射。
接通电源后，灯丝发热，阴极发射电子。
栅极加上相对于阴极的负电压，它有两个作用：①一方面调节栅极电压的大小控制阴极发射电子的强度，所以栅极也叫控制极；②另一方面栅极电压和第一阳极电压构成一定的空间电位分布，使得由阴极发射的电子束在栅极附近形成一个交叉点。
第一阳极和第二阳极的作用一方面构成聚焦电场，使得经过第一交叉点又发散了的电子在聚焦场作用下又会聚起来；另一方面使电子加速，电子以高速打在荧光屏上，屏上的荧光物质在高速电子轰击下发出荧光，荧光屏上的发光亮度取决于到达荧光屏的电子数目和速度，改变栅压及加速电压的大小都可控制光点的亮度。
水平偏转板和垂直偏转板是互相垂直的平行板，偏转板上加以不同的电压，用来控制荧光屏上亮点的位置。
2．电子的加速和电偏转：为了描述电子的运动，我们选用了一个直角坐标系，其z 轴沿示波管管轴，x 轴是示波管正面所在平面上的水平线，y 轴是示波管正面所在平面上的竖直线。
从阴极发射出来通过电子枪各个小孔的一个电子，它在从阳极2A 射出时在z 方向上具有速度Z v ；Z v 的值取决于K 和2A 之间的电位差C B 2V V V +=（图2）。
电子从K 移动到2A ，位能降低了2V e •；因此，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2z v m 21• 就由下式确定：22z V e v m 21•=• （1） 此后，电子再通过偏转板之间的空间。
如果偏转板之间没有电位差，那么电子将笔直地通过。
最后打在荧光屏的中心（假定电子枪描准了中心）形成一个小亮点。
但是，如果两个垂直偏转板（水平放置的一对）之间加有电位差d V ，使偏转板之间形成一个横向电场y E ，那么作用在电子上的电场力便使电子获得一个横向速度y v ，但却不改变它的轴向速度分量z v ，这样，电子在离开偏转板时运动的方向将与z 轴成一个夹角θ，而这个θ角由下式决定：zy v v tg =θ （2）如如图3所示。
果知道了偏转电位差和偏转板的尺寸，那么以上各个量都能计算出来。
设距离为d 的两个偏转板之间的电位差d V 在其中产生一个横向电场d /V E d y =，从而对电子作用一个大小为d /eV eE F d y y == 的横向力。
在电子从偏转板之间通过的时间t ∆，这个力使电子得到一个横向动量y mv ，而它等于力的冲量，即 dtV e t F v m d y y ∆••=∆•=• （3）于是： t dV m e v d y ∆••=（4） 然而，这个时间间隔t ∆，也就是电子以轴向速度z v 通过距离l (l 等于偏转板的长度）所需要的时间，因此t v l z ∆=。
由这个关系式解出t ∆，代入冲量一动量关系式结果得： zd y v l d V me v ••= （5）这样，偏转角θ 就由下式给出：2zd z y v m d lV e v v tg ••••==θ （6） 再把能量关系式（1）代入上式，最后得到： d2l V V tg 2d •=θ （7） 这个公式表明，偏转角随偏转电位差d V 的增加而增大，而且，偏转角也随偏转板长度l 的增大而增大，偏转角与d 成反比，对于给定的总电位差来说，两偏转板之间距离越近，偏转电场就越强。
最后，降低加速电位差C B 2V V V +=也能增大偏转，这是因为这样就减小了电子的轴向速度，延长了偏转电场对电子的作用时间。
此外，对于相同的横向速度，轴向速度越小，得到的偏转角就越大。
电子束离开偏转区域以后便又沿一条直线行进，这条直线是电子离开偏转区域那 一点的电子轨迹的切线。
这样，荧光屏上的亮点会偏移一个垂直距离D ，而这个距离由 关系式θ=Ltg D 确定；这里L 是偏转板到荧光屏的距离（忽略荧光屏的微小的曲率）， 如果更详细地分析电子在两个偏转板之间的运动，我们会看到：这里的L 应从偏转板的 中心量到荧光屏。
于是我们有： d2l V V L D 2d ••= （8） 3．电聚焦原理：图4显示了电子枪各个电极的截面，加速场和聚焦场主要存在于各电极之间的区域。
图5是1A 和2A 这个区域放大了的截面图，其中画出了一些等位面截线和一些电力线。
从 1A 出来的横向速度分量为r v 的具有离轴倾向的电子，在进入1A 和2A 之间的区域后，被电场的横向分量推向轴线。
与此同时, 电场E 的轴向分量Z E 使电子加速；当电子向2A 运动，进入接近2A 的区域时，那里的电场E 的横向分量r E 有把电子推离轴线的倾向。
但是由于电子在这个区域比前一个区域运动得更快，向外的冲量比前面的向的冲量要小，所以总的效果仍然是使电子靠拢轴线。
4．电子的磁偏转原理：在磁场中运动的一个电子会受到一个力加速，这个力的大小F 与垂直于磁场方向的速度分量成正比，而方向总是既垂直于磁场B 又垂直于瞬时速度v 。
从F 与v 方向之间的这个关系可以直接导出一个重要的结果：由于粒子总是沿着与作用在它上面的力相垂直的向运动，磁场力不对粒子作功，由于这个原因，在磁场中运动的粒子保持动能不变，因而速率也不变。
当然，速度的方向可以改变。
在本实验中，我们将观测到在垂直于电子束方向的磁场作用下电子束的偏转；图6电子从电子枪发射出来时，其速度v 由下面能量关系式决定：)V V (e V e v m 21C B 22+•=•=• 电子束进入长度为l 的区域，这里有一个垂直于纸面向外的均匀磁场B ，由此引起的磁场力的大小为B v e F ••=，而且它始终垂直于速度，此外，由于这个力所产生的加速度在每一瞬间都垂直于v ，此力的作用只是改变v 的方向而不改变它的大小，也就是说。
粒子以恒定的速率运动。
电子在磁场力的影响下作圆弧运动。
因为圆周运动的向心加速为R /v 2，而产生这个加速度的力（有时称为向心力）必定为R /v m 2•，所以圆弧的半径很容易计算出来。
向心力等于B v e F ••=，因而B v e R /v m 2••=•即eB /mv R =。
电子离开磁场区域之后，重新沿一条直线运动，最后，电子束打在荧光屏上某一点，这一点相对于没有偏转的电子束的位置移动了一段距离。
5．磁聚焦和电子荷质比的测量原理：置于长直螺线管中的示波管，在不受任何偏转电压的情况下，示波管正常工作时，调节亮度和聚焦，可在荧光屏上得到一个小亮点。
若第二加速阳极2A 的电压为2V ，则电子的轴向运动速度用z v 表示，则有mV e 2v 2z •=（9） 当给其中一对偏转板加上交变电压时，电子将获得垂直于轴向的分速度（用r v 表示），此时荧光屏上便出现一条直线，随后给长直螺线管通一直流电流I ，于是螺线管便产生磁场，其磁场感应强度用B 表示。
众所周知，运动电子在磁场中要受到罗伦磁力B ev F r =的作用（z v 方向受力为零），这个力使电子在垂直于磁场（也垂直于螺线管轴线）的平面作园周运动，设其园周运动的半径为R ，则有：Rv m B v e 2r r •=•• 即B e v m R r••= （10）圆周运动的周期为：Be m2v R 2T r ••π=•π=（11） 电子既在轴线方面作直线运动，又在垂直于轴线的平面作园周运动。
它的轨道是一条螺旋线，其螺距用h 表示，则有：z z v Be m2T v h •••π=•= （12） 从（11）、（12）两式可以看出，电子运动的周期和螺距均与r v 无关。
虽然各个点电子的径向速度不同，但由于轴向速度相同，由一点出发的电子束，经过一个周期以后，它们又会在距离出发点相距一个螺距的地方重新相遇，这就是磁聚焦的基本原理，由（12）式可得2222B h /V 8m /e ••π= （13）长直螺线管的磁感应强度B ，可以由下式计算：22DL I N B +••μ=ο （14）将（14）代入（13），可得电子荷质比为：222202222I h N /)D L (V 8m /e •••μ+••π= (15)ομ为真空中的磁导率70104-⨯π=μ亨利/米本仪器的其它参数如下： 螺线管的线圈匝数：T 526N = 螺线管的长度：m 234.0L = 螺线管的直径：m 090.0D =螺距（Y 偏转板至荧光屏距离）m 145.0h =【实验仪器】D DZS -型电子束实验仪（仪器面板功能分布请参看附录图10）【实验步骤】1．电偏转：（1）接线图见图7（2）开启电源开关，将“电子束—荷质比”选择开关打向电子束位置，辉度适当调节， 并调节聚焦，使屏上光点聚成一细点，应注意：光点不能太亮，以免烧坏荧光屏。
（3）光点调零，将X 偏转输出的两接线柱和电偏转电压表的两输入接线柱相连接，调节 “X 调节”旋钮，使电压表的指示为零，再调节调零的X 旋钮，使光点位于示波管垂直 中线上。
同X 调零一样，将Y 调零后，使光点位于示波管的中心原点。
（4）测量D 随d V （X 轴）变化：调节阳极电压旋钮，使阳极电压V 600V 2=。
将电偏转电压表接到电偏转水平电压输出的两接线柱上，测量d V 值和对应的光点的位移量D 值，提高电压转电压，每隔3伏测一组d V 、D 值，把数据一一记录到表格１-1中。
然后调节V 700V 2=，重复以上实验步骤。
（5）同X 轴一样，只要把电偏转电压表改接到垂直偏转电压输出端，即可测量Y 轴d V D -的变化规律。
2．电聚焦：（1）不必接线，开启电源开关，将“电子束—荷质比”选择开关拨到电子束，适当调节辉度。
调节聚焦，使屏幕上光点聚焦成一细点，注意：光点不要太亮，以免烧坏荧光屏，缩短示波管寿命。
（2）光点调零，通过调节“X 偏转”和“Y 偏转”旋钮，使光点位于X 、Y 轴的中心。
（3）调节阳极电压V 1000,V 900,V 800,V 700,V 600V 2=，调节聚焦旋钮（改变聚焦电压）使光点分别达到最佳的聚焦效果，测量并记录各对应的聚焦电压1V 。
（4）求出12V /V 比值。
3．磁偏转：(1) 接线图见图8（2）开启电源开关，将“电子束—荷质比”选择开关打向电子束位置，辉度适当调节，并调节聚焦，使屏上光点聚焦成一细点，应注意：光点不能太亮，以免烧坏荧光屏。