435. Заряженная частица прошла ускоряющую раз­ность потенциалов U = 100 В и, влетев в однородное маг­нитное поле (В = 0,1 Тл), стала двигаться по винтовой линии с шагом h=6,5см и радиусом R=1см. Опреде­лить отношение заряда частицы к ее массе.


R=1 см

h= 6.5 см

В=0.1Тл

U=100В

Скорость V имеет две проекции: Vy=V×cosα – за счет которой электрон двигается вдоль поля,

Vx =V×sinα – скорость вращения электрона по кругу.

На частицу, движущуюся перпендикулярно магнитному полю, действует сила Лоренца , где B – индукция магнитного поля. Эта сила равна центробежной силе по модулю и противоположна по направлению. Величина центробежной силы равна , где R – радиус орбиты, m – масса частицы. Тогда . Отсюда скорость электрона вдоль оси X равна

.

За период T электрон проходит окружность периметром 2π×R, и поэтому скорость . За это же время электрон проходит вдоль поля расстояние h, поэтому .

Тогда , откуда время . Полная скорость равна .

Из закона сохранения энергии получаем, что потенциальная энергия электрона W=q×U, проходящего через разность потенциалов U, должна равна кинетической энергии T=. То есть T=W или 2×q×U=.

Откуда .

Откуда искомая величина равна .

Подставляем числа (переводя одновременно все величины в систему СИ)..

9,66×107Кл/кг.

Эта частица протон (у нее такое отношение).



q/m = ?






Случайные файлы

Файл
12470.rtf
145360.rtf
16965.rtf
22339.rtf
54449.doc




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.