Ион в магнитном поле
1. Какой шаг винтовой линии необходим, чтобы ион с зарядом q=Ze (где e - элементарный заряд) и массой M=Am (где
1. Какой шаг винтовой линии необходим, чтобы ион с зарядом q=Ze (где e - элементарный заряд) и массой M=Am (где m - масса протона), имеющий энергию W, входил в однородное магнитное поле с напряженностью H, под углом к направлению силовых линий? Значения параметров: Z=2; A=4; W=0,75кэВ; H=2,7кА/м; =32 град.
2. На каких углах с горизонтом размещены грузы m1 и m2 на разных склонах наклонной плоскости, если нить, соединяющая грузы, проходит через легкий блок, закрепленный в вершине наклонной плоскости, и заданы коэффициент трения между грузами
2. На каких углах с горизонтом размещены грузы m1 и m2 на разных склонах наклонной плоскости, если нить, соединяющая грузы, проходит через легкий блок, закрепленный в вершине наклонной плоскости, и заданы коэффициент трения между грузами
15.12.2023 17:17
Написать свой ответ:
Разъяснение: Чтобы определить необходимый шаг винтовой линии для иона с заданными параметрами, нужно использовать закон Лоренца, который описывает действие силы Лоренца на заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле. Формула для силы Лоренца:
F = q * (v x B),
где F - сила, q - заряд частицы, v - скорость частицы, B - магнитная индукция.
В данной задаче ион движется по винтовой линии с заданной энергией W. Энергия можно выразить через скорость и массу этих ионов.
W = (1/2) * M * v^2,
где M - масса иона, v - скорость иона.
Далее, применяя закон Лоренца, можно выразить величину силы F ионов при движении в магнитном поле:
F = q * (v x B).
Теперь, подставляя значения параметров, вычисляем силу F, применяя формулу q = Z * e:
F = (Z * e) * (v x B).
Используя полученное выражение для силы, можно найти необходимый шаг винтовой линии, зная, что центростремительная сила, действующая на частицу, равна F.
Например:
Задача 1: Найдите необходимый шаг винтовой линии для иона с зарядом q=2e и массой M=4m, имеющего энергию W=0,75 кэВ, входящего в однородное магнитное поле с напряженностью H=2,7 кА/м, под углом ф=32 град.
Совет: Для лучшего понимания задачи рекомендуется разобраться в законе Лоренца, центростремительной силе и связанных с ними понятиях. Кроме того, при решении задачи помните о правилах работы с векторами, чтобы правильно расчеты векторного произведения.
Задание: При какой напряженности магнитного поля величина шага винтовой линии иона будет равна 5мм при прочих заданных значениях параметров?