Skocz do zawartości

  •  
  • Mini kompendium
  • MimeTeX
  • Regulamin

Zdjęcie
        LICEUM        

Pole magnetyczne i elektryczne-zadanie



  • Nie możesz napisać tematu
  • Zaloguj się aby odpowiedzieć
1 odpowiedź w tym temacie

#1 Kowal88

Kowal88

    Nowicjusz

  • Użytkownik
  • 4 postów
0
Neutralny
  • Płeć:Mężczyzna

Napisano 19.06.2015 - 00:48

Jednorodne i stałe pola magnetyczne \vec{B} i elektryczne \vec{E} wzajemnie się przenikają przy czym \vec{B}\perp\vec{E}

a)Znajdź kierunek i wartość prędkości protonu poruszającego się ruchem jednostajnym prostoliniowym w tej przestrzeni.

b)Układ ten zastosowano w spektografie masowym.Opisz działanie tego układu.

Proszę o pomoc.
Pozdrawiam.


  • 0

Afroman

    Kombinator

  • Użytkownik
3
  • Płeć:Kobieta

Napisano 25.09.2011 - 17:55

#2 janusz

janusz

    Wielki Analityk

  • +Mods
  • 3130 postów
1450
Starszy Wykładowca I
  • Płeć:Mężczyzna

Napisano 19.06.2015 - 19:07

a)

 

Pole elektryczne o różnicy potencjałów  U przyspieszając  proton o ładunku  e wykonuje pracę

 eU .

 

Praca ta jest równa energii kinetycznej protonu 

 eU = \frac{mv^2}{2} (1)

 

Z równania (1)  otrzymujemy prędkość   protonu 

 

v = \sqrt{\frac{2eU}{m}}.

 

Proton wpadając w pole magnetyczne, prostopadle do linii sił pola, zacznie poruszać się po okręgu pod działaniem siły Lorentza

 

 F = eVB.

 

Siła Lorentza prostopadła do wektora prędkości protonu nie będzie zmieniała jej wartości.

 

Siła Lorentza pełni rolę siły dośrodkowej  F_{d} , a więc proton będzie poruszał się po okręgu, którego promień  R znajdujemy z równań

 

 F = F_{d},\ \ evB = \frac{mv^2}{R},\ \ R = \frac{m}{e} \cdot \frac{v}{B}.

 

b)

 

Zjawisko ruchu protonu w krzyżujących się wzajemnie prostopadłych  polach  E,\ \ B opisane w punkcie  a)  wykorzystał w roku 1919  angielski fizyk i  chemik Wiliam Aston w skonstruowanym  przez siebie spektografie (spektometrze) masowym, wyodrębniając za pomocą tego urządzenia   33 nowe izotopy. Aston  za swoje prace otrzymał  w roku 1922 nagrodę Nobla.

Pole elektryczne w spektometrze  rozczepia wiązkę protonów według stosunku  \frac{m}{e} i według różnych prędkości  v. Dobierając odpowiednie natężenia pól, można spowodować aby pole magnetyczne kierowało wszystkie cząstki o różnych prędkościach do różnych punktów przestrzeni - na orbity o różnych promieniach  R ,pozostawiając równocześnie rozdzielone wiązki protonów o różnym  \frac{e}{m}.


Użytkownik janusz edytował ten post 19.06.2015 - 20:38

  • 0