Какие траектории возможны для электрона в магнитном поле?

Если угол между вектором скорости электрона и вектором магнитной индукции равен нулю или 180⁰ (электрон влетает вдоль линий), то =0, электрон летит по прямой. Если значение угла равно 90⁰, то траектория окружность. В остальных случаях электрон будет двигаться по спирали.

3 ) Изобразите электрическую схему магнетрона? Каков принцип действия магнетрона?

В качестве магнетрона служит двухэлектродная вакуумная лампа – диод, помещенная в магнитное поле. Электроны, летящие от катода к аноду, испытывают одновременно действие двух полей: электрического поля (), направленного по радиусу анода, и магнитного (), направленного по оси магнетрона.

Таким образом, электроны движутся во взаимно перпендикулярных полях. При отсутствии магнитного поля электроны двигаются по траектории 1. При включении магнитного поля траектория частицы искривляется (траектория 2). При определенном значении индукции магнитного поля траектория электронов станет окружностью (траектория 3). Электроны возвратятся на катод, не касаясь анода, то есть анодный ток становится равным нулю. На практике нулевое значение анодного тока не достигается, так как часть электронов все же достигает анода, но отмечается резкое падение анодного тока.

4) Проанализируйте зависимость . Почему   не достигает нулевого значения?

При увеличении силы тока в соленоиде траектория электроном искривляется, число частиц попадающих на анод уменьшается, анодный ток уменьшается.

При анодном напряжении (U а) и магнитном поле в соленоиде с индукцией В_кр все электроны перестают попадать на анод. Если бы скорости всех электронов были одинаковы, то с увеличением тока в соленоиде (I_c), а, следовательно, индукции (В) магнитного поля, анодный ток (I_a)в лампе изменялся бы так, как это изображено на штриховой линией. На самом деле вертикального спада анодного тока не наблюдается, так как электроны, вылетающие с поверхности катода, обладают различными скоростями, и зависимость .) имеет вид сплошной кривой

Из какого условия определяется скорость v электрона?

Скорость электрона (v) определяем из условия, что кинетическая энергия электрона равна работе электрического поля:

где  – анодное напряжение.

Тогда скорость электрона равна:

По какой формуле рассчитывается критическое значение индукции В поля соленоида?

где = 4π·10^-7 Гн/м – магнитная постоянная; – ток в соленоиде, при котором анодный ток близок к нулю; N – число витков соленоида;  – длина соленоида, м.

7) Как вывести расчетную формулу для удельного заряда ?

На электрон действует сила Лоренца

Так как электрон движется по окружности, то эта сила центростремительная

 или

подставляем формулу скорости

Радиус орбиты электрона равен половине радиуса анода,

 

№ вопроса	1	2	3	4	5
№ ответа	в	в	в	а	а

 

Лабораторная работа № 39