1-11 класс
  • 1-11 класс
  • 1 класс
  • 2 класс
  • 3 класс
  • 4 класс
  • 5 класс
  • 6 класс
  • 7 класс
  • 8 класс
  • 9 класс
  • 10 класс
  • 11 класс
Выберите класс
Предметы
Рымкевич 10-11 класс
№854 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)
Рымкевич
11 класс
Класс
11
Предмет
Физика
Автор
Рымкевич

№854 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

Задача

В масс-спектрографе (рис. 95) заряженные частицы ускоряются на участке $$KL$$ электрическим полем и, попав в магнитное поле индукцией $$B$$, описывают окружность радиусом $$R$$. Вывести формулу для расчёта удельного заряда частицы $$\frac{q}{m}$$, если ускоряющее напряжение равно $$U$$. Начальную скорость частицы считать равной нулю.

Подробный ответ

При ускорении в электрическом поле работа поля идёт на увеличение кинетической энергии частицы:

$$\frac{mv^2}{2}=qU,$$

откуда

$$v=\sqrt{\frac{2qU}{m}}.$$

В магнитном поле частица движется по окружности, поэтому сила Лоренца играет роль центростремительной силы:

$$qvB=\frac{mv^2}{R}.$$

Подставим сюда выражение для скорости:

$$qB\sqrt{\frac{2qU}{m}}=\frac{m}{R}\cdot \frac{2qU}{m}.$$

Удобнее сразу выразить скорость из второго равенства:

$$v=\frac{qBR}{m}.$$

Тогда

$$\frac{qBR}{m}=\sqrt{\frac{2qU}{m}}.$$

Возведём в квадрат:

$$\frac{q^2B^2R^2}{m^2}=\frac{2qU}{m}.$$

Сокращая на $$q$$ и умножая на $$m^2$$, получаем:

$$qB^2R^2=2Um,$$

откуда

$$\frac{q}{m}=\frac{2U}{B^2R^2}.$$

Ответ: $$\frac{q}{m}=\frac{2U}{B^2R^2}.$$



Общая оценка
4.2 / 5
Другие учебники
Другие предметы