Пучок ионов имеющих одинаковые заряды q= 1,6·10-19 Кл. Бесплатный доступ к контрольной работе

Реферат.Справочник
Контрольные работы по физике
Пучок ионов имеющих одинаковые заряды q= 1,6·10-19 Кл

Пучок ионов имеющих одинаковые заряды q= 1,6·10-19 Кл .pdf

Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥

Условие

Пучок ионов, имеющих одинаковые заряды q= 1,6·10-19 Кл (одновалентные ионы) и массы m1=33,4·10-27 кг и m2=36,7·10-27 кг, разгоняется электростатическим полем с разностью потенциалов U = 4,0 ·103 В, затем влетает в однородное магнитное поле перпендикулярно к линиям магнитного поля и к границе поля и, описав полуокружности, ионы вылетают двумя параллельными пучками, расстояние между которыми h = 1,6 см. Найти: 1) отношение v1/v2 скоростей ионов, с которыми они вылетают из электрического поля; 2) индукцию В магнитного поля Дано: q= 1,6·10-19 Кл m1=33,4·10-27 кг m2=36,7·10-27 кг U = 4,0 ·103В h = 1,6 см=0,016 м Найти: v1v2. B

Ответ

v1v2=1,05, В=0,25 Тл

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

Найдем скорости v1 и v2 ионов, которые они имели при вылете из электрического поля. Работа сил электрического поля равна изменению кинетической энергии каждого иона:
qU=m1v122, qU=m2v222
m1v122=m2v222
(v1v2)2 =m2m1
v1v2=m2m1
v1v2=36,7∙10-2733,4∙10-27=1,05
Из рисунка h=2(R2-R1) (1)
В магнитном поле на заряженные ионы действует сила Лоренца:
F1=qBv1sinα, F2=qBv2sinα, где α=π2,
тогда F1=qBv1, F2=qBv2
Сила Лоренца сообщает ионам ускорение:
a1=v12R1, a2=v22R2
По 2 закону Ньютона
F1=m1a1, F2=m2a2
qBv1=m1v12R1, qBv2=m2v22R2
qB=m1v1R1, qB=m2v2R2
R1=m1m2v1v2R2
Из (1): R1=R2-h2
R2-h2=m1m2v1v2R2
R2-m1m2v1v2R2=h2
R2=h2(1-m1m2v1v2)=h2(1-m1m2m2m1)=h2(1-m1m2)
v2=2qUm2
B=m2v2qR2=m22qUm2qh2(1-m1m2)=2qm2Uqh21-m1m2=
=2h2m2Uq1-m1m2
B=20,016∙2∙36,7∙10-27∙4∙1031,6∙10-19∙1-33,4∙10-2736,7∙10-27=0,25Тл
Ответ: v1v2=1,05, В=0,25 Тл

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу