пучок ионов, влетающих в вакуумную камеру масс-спектрометра перпендикулярно силовым линиям однородного магнитного поля, расщепляется. определите, какая траектория соответствует: а) большему импульсу, если ионы имеют одинаковые заряды, но разные импульсы; б) большему заряду, если частицы имеют одинаковые импульсы, но разные заряды?
B=const (магнитное поле однородно)
q=1,6*10⁻¹⁹ Кл (заряд электрона)
m=9,1*10⁻³¹ кг (масса электрона)
v=10000 км/с = 10⁷ (м/с)
r=2 см = 2*10⁻² (м)
B⊥v (α=90)
B=?
Решение:
Магнитное поле действует на влетающий электрон с силой Лоренца F и сообщает электрону массой m ускорение a
Тогда по 2 закону Ньютона: ma=F (Лоренца); a=v²/r (центростремительное ускорение, так как движение по окружности)
mv²/r=Bqvsinα mv/r=Bq (sin90=1) отсюда B=mv/rq
B=9,1*10⁻³¹*10⁷/2*10⁻²*1,6*10⁻¹⁹=2,8*10⁻³ (Тл) =2,8 (мТл)
ответ: B=2,8 мТл
Равномерное прямолинейное движение – это движение, при котором тело за любые равные промежутки времени совершает одинаковые перемещения. Например, если мы разобьём какой-то временной интервал на отрезки по одной секунде, то при равномерном движении тело будет перемещаться на одинаковое расстояние за каждый из этих отрезков времени.
Скорость равномерного прямолинейного движения не зависит от времени и в каждой точке траектории направлена также, как и перемещение тела. То есть вектор перемещения совпадает по направлению с вектором скорости. При этом средняя скорость за любой промежуток времени равна мгновенной скорости:
vcp = vСкорость равномерного прямолинейного движения – это физическая векторная величина, равная отношению перемещения тела за любой промежуток времени к значению этого промежутка t:= / t