Магнитное поле и следы частиц
На схеме изображены собранные фотографии следов ядер легких элементов (последние 22 см их пути), полученные с помощью
На схеме изображены собранные фотографии следов ядер легких элементов (последние 22 см их пути), полученные с помощью камеры Вильсона. Ядра двигались в магнитном поле, направленном перпендикулярно фотографиям. Начальные скорости всех ядер одинаковы и перпендикулярны линиям поля. Известно, что след I принадлежит протону. Задания: 1. Определите направление вектора индукции магнитного поля. 3. Измерьте кривизну следа частицы I примерно в начале и в конце пути и определите, на сколько изменилась энергия частицы за время пути, если известно, что частица
22.11.2023 07:55
Написать свой ответ:
Разъяснение:
На схеме изображены следы ядер легких элементов, полученные с помощью камеры Вильсона. Вильсоновская камера используется для наблюдения треков заряженных частиц, проходящих через газовую среду. В данном случае, ядра двигались в магнитном поле, направленном перпендикулярно фотографиям. Из данной задачи следует определить направление вектора индукции магнитного поля и измерить изменение энергии частицы.
1. Определение направления вектора индукции магнитного поля.
Для определения направления вектора индукции магнитного поля, необходимо воспользоваться правилом левой руки Флеминга. Приложите большой палец левой руки в направлении движения частицы (от начала следа к концу), а остальные пальцы согните так, чтобы они указывали в направлении магнитного поля. Будущее движение частицы будет согласовано с тем, как изогнут след.
3. Измерение кривизны и определение изменения энергии частицы
Для измерения кривизны следа частицы, можно измерить радиус кривизны в начале и в конце пути. Радиус кривизны связан с силой Лоренца и скоростью движения частицы. Зная значение радиуса кривизны, можно рассчитать изменение энергии частицы с помощью формулы изменения кинетической энергии.
Совет:
Для лучшего понимания правила левой руки Флеминга, можно провести реальный эксперимент с карандашом, проводя его движение в магнитном поле и наблюдая за изменением направления.
Задача для проверки:
Определите направление вектора индукции магнитного поля, если след частицы изогнут влево.
Описание: Направление вектора индукции магнитного поля можно определить с помощью правила левой руки. Если частица движется вниз по схеме, следовательно, направление индукции магнитного поля будет влево. Если частица движется вверх, то направление индукции магнитного поля будет вправо.
Чтобы измерить кривизну следа частицы I в начале и в конце пути, нужно измерить радиусы кривизны траектории частицы в этих точках. Примерно в начале пути радиус кривизны будет больше, а в конце пути - меньше. Изменение энергии частицы можно рассчитать, используя закон сохранения энергии. Энергия частицы в начале пути равна энергии в конце пути, но может измениться форма энергии.
Доп. материал: Определите направление вектора индукции магнитного поля на схеме. Измерьте радиусы кривизны кривых следа частицы I в начале и в конце пути и рассчитайте изменение энергии частицы.
Совет: Для лучшего понимания материала о магнитном поле и движении частиц, рекомендуется изучать законы и правила, связанные с этой темой. Важно понять, что направление индукции магнитного поля зависит от направления движения частицы и величины заряда частицы. Также важно понять, как измерять кривизну траектории частицы и использовать законы сохранения энергии для рассчетов.
Дополнительное задание: Определите направление вектора индукции магнитного поля на схеме, если частицы двигаются вверх. Измерьте радиусы кривизны кривых следа частицы II в начале и в конце пути и рассчитайте изменение энергии частицы.