Какие ионы подвергаются разгона в электрическом поле с напряжением 800 В, после чего они входят в однородное магнитное

Тема вопроса: Разгон ионов в электрическом и магнитном полях

Инструкция:
Электрическое поле осуществляет разгон заряженных частиц, таких как ионы. В данной задаче, предполагается, что ионы разгоняются в электрическом поле с напряжением 800 В.

После разгона, эти ионы попадают в однородное магнитное поле. В словесной постановке задачи не указано, в каком направлении находится магнитное поле, поэтому предположим, что магнитное поле направлено перпендикулярно плоскости движения ионов (в плоскости картинки задачи). Движение ионов происходит по окружности с радиусом 8 см и индукцией магнитного поля 0,25 Т (Тесла).

С учетом этих условий и применяя формулу для радиуса орбиты движения заряда в магнитном поле (R = (m*v) / (e*B)), где m - масса иона, v - скорость иона, e - модуль заряда и B - индукция магнитного поля, можно рассчитать значения всех этих величин.

Доп. материал:
Пусть ион имеет заряд +2 е, массу 4×10^-26 кг и движется по круговой орбите с радиусом 8 см в магнитном поле с индукцией 0,25 Т. Рассчитаем скорость иона.

Используем формулу R = (m*v) / (e*B) и выразим скорость v: v = (R * e * B) / m
Подставляем значения: v = (0,08 м * (2*1,6*10^-19 Кл) * 0,25 Т) / (4×10^-26 кг)
Вычисляем: v ≈ 2,5 * 10^6 м/с

Таким образом, скорость иона составляет примерно 2,5 * 10^6 м/с.

Совет: Чтобы лучше понять данный тип задач, полезно разобраться в законах движения заряженных частиц в электрических и магнитных полях. Изучите формулы и уравнения, связанные с разгоном и движением зарядов в полях.

Задача для проверки: Рассчитайте скорость иона с зарядом -3 е, массой 3×10^-26 кг, движущегося по окружности радиусом 10 см в однородном магнитном поле с индукцией 0,4 Т.