大物实验5 磁场

云南大学软件学院实验报告

课程：大学物理实验学期：2010-2011学年第一学期任课教师：张艳

实验5 磁场

一、实验目的

通过计算机模拟速度选择器，研究稳恒磁场和静电场性质。

验证速度、电场强度、磁感应强度的关系。

二、实验内容

1、在本实验中预设带电粒子所带电荷q与质量m之比绝对值为1。

任意选定10个速度，调整磁感应强度值与电场强度值，使带电粒子的运动轨迹为水平直线。

实验程序界面如下图：

2、数据记录：

运动轨迹为直线所对应的速度、磁感应强度、及电场强度数值：

3、实验数据计算原理：

带电粒子在复合场中运动时，所受合力为：qvB qE F F F m e +-=+=

据牛顿定律可导出带电粒子在场中速度偏转的加速度值为：)(E vB m

q m

F a -==

方向沿y 轴。由B 和E 的共同作用决定该粒子向y 轴正向或y 轴负向偏转。调整磁感应强度和磁场强度的值可使得偏转加速度为零，此时有数值关系：

B

E v =

或者： vB E =

三、问题：

1、 该带电粒子带正电荷还是负电荷？为什么？

答：该粒子带正电。

因为当磁场场强为0T 的时候，

粒子向下偏转，电场强度方向为y 轴负向。

2、 简要讨论速度值的大小对磁感应强度和电场强度的要求。

答：带电粒子在复合场中运动时，所受合力为：qvB qE F F F m e +-=+=，所以当粒子穿过稳恒磁场与静电场的复合场时，若要受力平衡，根据牛顿定律要求加速度值为0，即0)(=-==E vB m

q m

F a

所以在受力平衡时候，速度对于磁感应强度和电场强度的要求为：B

E v =

四、实验小结

1、对于验证实验，数据的选取可以采用控制变量的方式

2、实验系统误差不可避免。