Ион с зарядом q=Z∙e (e – элементарный заряд) и массой m = A∙mp (mp – масса протона) ускоряется разностью потенциалов U и влетает в однородное магнитное поле напряжённостью H перпендикулярно его силовым линиям. Траектория иона имеет радиус R, время одного оборота T. (Решение → 19485)

Заказ №39140

Ион с зарядом q=Z∙e (e – элементарный заряд) и массой m = A∙mp (mp – масса протона) ускоряется разностью потенциалов U и влетает в однородное магнитное поле напряжённостью H перпендикулярно его силовым линиям. Траектория иона имеет радиус R, время одного оборота T. Определить неизвестную величину Шифр Z A U, кВ Н, кА/м R, см Т, мкс 4 2 4 3,8 ? 110 - Дано: Z=2 A=4 U=3,8 кВ=3800 В R=110 см=1,1 м Найти: Н

Решение:

На заряженную частицу в магнитном поле действует сила Лоренца. Если скорость частицы перпендикулярна линиям магнитной индукции, частица под действием силы Лоренца движется по окружности. Величина cилы Лоренца: , F q B л       Модуль sin F q B л    , где v-скорость, В- магнитная индукция, q - заряд частицы,  - угол между направлением скорости частицы и вектором B. 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. Cила Лоренца сообщает частице центростремительное ускорение. Тогда из 2-го закона Ньютона 2 2 F m q B m л R R

Ион с зарядом q=Z∙e (e – элементарный заряд) и массой m = A∙mp (mp – масса протона) ускоряется разностью потенциалов U и влетает в однородное магнитное поле напряжённостью H перпендикулярно его силовым линиям. Траектория иона имеет радиус R, время одного оборота T.