11.71. Поток α-частиц (ядер атома гелия), ускоренных разностью потенциалов U = l MB, влетает в однородное магнитное поле напряженностью H = 1,2 кА/м. Скорость каждой частицы направлена перпендикулярно к направлению магнитного поля. Найти силу F, действующую на каждую частицу.
Решение:
Со стороны магнитного поля на поток α-частиц действует сила Лоренца:
Fл = q*v*B*sin900 (1).
Кинетическая энергия α-частицы, прошедшей разность потенциалов U равна:
m*v2/2= q*U , откуда v = (2*q*U/m)0,5 (2).
Индукция однородного магнитного поля определяется выражением:
B = μ*μ0*H (3).
Подставим выражения (2) и (3) в (1), получим:
11.71. Поток α-частиц (ядер атома гелия), ускоренных разностью потенциалов U = l MB, влетает в однородное магнитное поле напряженностью H = 1,2 кА/м. Скорость каж-дой частицы направлена перпендикулярно к направлению магнитного поля. Найти силу F, действующую на каждую частицу.
11.72. Электрон влетает в однородное магнитное поле, направление которого перпендикулярно к направлению его движения. Скорость электрона v = 4*107 м/с. Индукция магнитного поля В = 1 мТл. Найти тангенциальное аτ и нормальное аn ускорения электрона в магнитном поле.
11.73. Найти кинетическую энергию Wк (в электрон-вольтах) протона, движущегося по дуге окружности радиусом R = 60 см в магнитном поле с индукцией В =1 Тл.
11.74. Протон и электрон, двигаясь с одинаковой скоростью, влетают в однородное магнитное поле. Во сколько раз радиус кривизны R1 траектории протона больше радиуса кривизны R2 траектории электрона?
11.75. Протон и электрон, ускоренные одинаковой разностью потенциалов, влетают в однородное магнитное поле. Во сколько раз радиус кривизны R1 траектории протона больше радиуса кривизны R2 траектории электрона?
11.76. На фотографии, полученной в камере Вильсона, траектория электрона в однородном магнитном поле представляет собой дугу окружности радиусом R = 10 см. Индукция магнитного поля В = 10 мТл. Найти энергию электрона W (в электронвольтах).
11.77. Заряженная частица движется в магнитном поле по окружности со скоростью v = 106 м/с. Индукция магнитного поля В = 0,3 Тл. Радиус окружности R = 4 см. Найти заряд q частицы, если известно, что ее энергия W = 12 кэВ.
11.78. Протон и α-частица влетают в однородное магнитное поле, направление которого перпендикулярно к направлению их движения. Во сколько раз период обращения T1 протона в магнитном поле больше периода обращения T2 α-частицы?
11.79. α-частица, кинетическая энергия которой W = 500 эВ, влетает в однородное магнитное поле, перпендикулярное к направлению ее движения. Индукция магнитного поля В = 0,1 Тл. Найти силу F, действующую на α-частицу, радиус R окружности, по которой движется α-чстица, и период обращения Т α-частицы.
11.80. α-частица, момент импульса которой М = 1,33*10-22 кг*м2/с, влетает в однородное магнитное поле, перпендикулярное к направлению ее движения. Индукция маг-нитного поля B = 25 мТл. Найти кинетическую энергию W α-частицы.
Валентина Сергеевна Волькенштейн