Естественные науки

Задача по физике на тему действия магнитного поля на ток и движущийся заряд

(Sexy) Pack
(Sexy) Pack
2 201
Если заряженная частица (и протон, и альфа-частица заряжены положительно) влетают в магнитное поле, то под действием силы со стороны магнитного поля (это сила Лоренца F = Bqv sin a, a - угол между вектором магнитного поля В и скоростью частицы v, в Вашем случае sin a = 1) частица начинает отклонятся от первоначального направления движения. И если поле однородное, то двигаться она будет по окружности. (Т. к. как заряды одинакового знака, то двигаться по окружностям они будут в одном направлении. Но эти окружности будут иметь разный радиус. )
Радиус окружности определяется по формуле R = mv / qB (q, конечно же, по модулю; знак заряда определяет только направление вращения) . ПЕРИОД обращения определяется по формуле T = 2 Pi R / v = 2 Pi m / qB. Таким образом, в отношение периодов обращения двух разных частиц Т_р/Т_а будет входить только отношения их масс и их зарядов, все остальное сократится (ну, подставьте сами) .
Протон имеет заряд электрона, но с плюсом, т. е. +е; альфа-частица - это ядро атома гелия. У атома гелия два электрона, значит, ядро атома гелия имеет заряд +2е.
Так, Т_р/Т_а = 2(m_p/m_a). Подставьте сами, проверьте на всякий случай. Осталось узнать отношение массы протона (табличная величина) http://www.alhimik.ru/teleclass/glava2/gl-2-1.shtml к массе альфа-частицы, которая состоит из 2 протонов и 2 нейтронов (массы которых примерно одинаковы) http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc3p/53102.

Получается Т_р/Т_а = 2 / 4 = 0.5
А материал по вопросу читаем, например, здесь: http://elib.ispu.ru/library/physics/tom2/3_1.html
Залим Моламусов
Залим Моламусов
1 525
Лучший ответ
Так всё верно, ответ верный (с некоторой точностью конечно :). А в чём вопрос-то. Как решать? Да элементарно:
Альфа частица приблизительно (но с достаточной точностью) вчетверо ТЯЖЕЛЕЕ протона, значит период должен быть в 4 раза больше при той же силе.
Но и сила точно в в два раза больше, поскольку заряд альфа-частицы равен 2.
Вот и остаётся 2 раза.... 1/2=0.5
: Кирилл :.i
: Кирилл :.i
75 594
Съездийте в Припять, там сидит Профессор Сахаров, он вам даст такую хрень вы ее наденете на голову и магнитноя активность уменьшится!
(Sexy) Pack вы перепутали раздел, вам в юмор или лучше - на другие сайты, где приветствуется хамство.

Похожие вопросы