Альфа-частица, пройдя ускоряющую разность потенциалов U, стала двигаться в однородном магнитном поле (В = 50 мТл) по винтовой линии с шагом h = 5 см и радиусом R = 1 см. Определите ускоряющую разность потенциалов, которую прошла альфа-частица. Дано: В = 50 мТл=510-2 Тл R= 1 см=0,01 м h = 5 см=0,05 м q=2|e|=2∙1,6∙10-19 Кл m=4∙1,67∙10-27 кг Найти: U (Решение → 42093)

Заказ №52532

Альфа-частица, пройдя ускоряющую разность потенциалов U, стала двигаться в однородном магнитном поле (В = 50 мТл) по винтовой линии с шагом h = 5 см и радиусом R = 1 см. Определите ускоряющую разность потенциалов, которую прошла альфа-частица. Дано: В = 50 мТл=510-2 Тл R= 1 см=0,01 м h = 5 см=0,05 м q=2|e|=2∙1,6∙10-19 Кл m=4∙1,67∙10-27 кг Найти: U

Решение:

Заряженная частица, проходя ускоряющую разность потенциалов, приобретает кинетическую энергию: 2 2 2 m qU qU m      (1) На заряженную частицу в магнитном поле действует сила Лоренца. Если бы скорость частицы была перпендикулярна линиям магнитной индукции, то частица под действием силы Лоренца двигалась бы по окружности. Так как у частицы есть еще составляющая скорости, перпендикулярная плоскости этой окружности, она будет двигаться по винтовой линии. Величина силы Лоренца: , F q B л       sin F q B q B л       , где v-скорость, В- магнитная индукция, q - заряд частицы. Направление силы Лоренца определяется по правилу левой руки: если левую руку расположить так, чтобы вектор магнитной индукции входил в ладонь, четыре вытянутых пальца были направлены по движению положительно заряженной частицы, большой палец указывает направление силы Лоренца.