Главная Обратная связь

Дисциплины:






Теоретичні відомості



На заряджену частинку, що рухається у магнітному полі перпендикулярно до ліній магнітної індукції, діє сила Лоренца:

,

де q – заряд частинки, Кл, В – модуль вектора магнітної індукції, Тл,

υ –модуль швидкості частинки, м/с2.

Сила Лоренца відіграє роль доцентрової сили:

,

де m – маса частинки, кг, R – радіус кривизни траекторії частинки, м.

Прирівнюючи праві частини цих формул, отримуємо:

.

У даній роботі обидві частинки влітають з однаковими швидкостями v в одне й те саме магнітне поле індукцією B.

Для першої частинки питомий заряд: ,

для другої – .

Співвідносячи питомі заряди

,

знаходимо питомий заряд другої частинки: .

Виписавши з довідникових таблиць питомий заряд протона (першої частинки), знаходимо питомий заряд другої, що дає можливість ідентифікувати її.

Хід роботи

1. Розгляньте фотографії треків (рис.1). Трек І належить протону, треки ІІ,ІІІ і IV - частинкам, які потрібно ідентифікувати. Вектор індукції магнітного поля, перпендикулярний до площини фотографії і дорівнює 2,17 Тл. Початкові швидкості всіх частинок однакові і перпендикулярні до напрямку магнітного поля.

 

Рис. 1

2. Накладіть на фотографію аркуш про­зорого паперу і перенесіть на нього треки.

3. Для кожного треку проведіть дві хорди і в їх серединах поставте перпендикуляри. На перетині перпендикулярів лежать центри кіл.

4. Виміряйте радіуси кривизни треків частинок, перенесених на папір, на їх початкових ділянках. Поясніть, чому траєкторії частинок є дугами кіл. Яка причина різниці в кривизні траєкторій різних ядер? Пояснення запишіть у зошит.

5. Виміряйте радіуси кривизни на початку і в кінці одного з треків. Поясніть чому кривизна траєкторії кожної частинки змінюється від початку до кінця пробігу частинки?

6. Поясніть причини відмінності в товщині треків різних ядер. Чому трек кожної частинки більш товстий в кінці пробігу, ніж на початку? Пояснення запишіть в зошит.

7. Порівняйте питомі заряди частинки ІІІ і протона І, знаючи, що початкові швидкості частинки і протона однакові. Відношення питомих зарядів частинок обернене до відношення радіусів їх траєкторій, так як .

8. Іденти­фікуйте частинку ІІІ за наслідками дослідження.

9. Інші треки належать ядрам дейтерія і тритія. З’ясуйте якому саме ядру належить трек ІІ і IV?

10. Зробіть висновок.

 

Контрольні питання

 

1. Які заряджені частинки ви знаєте?

2. Назвіть методи реєстрації заряджених частинок.

3. Який напрям має вектор магнітної індукції відносно площини фотографії треків частинок (рис.1)?



4. Які висновки можна зробити за товщиною треків, радіусом кривизни та довжиною траєкторії, якщо всі частинки влітали з однаковими за модулем і напрямком швидкостями у горизонтальному напрямку зліва направо (рис.2)?

5. Чому радіуси кривизни на різних ділянках трека тієї самої частинки різні?

6. Як викривляються треки у різнойменно заряджених частинок у магнітному полі, якщо їх початкові швидкості однакові за модулем і напрямком?

7. Як виводиться формула для визначення питомого заряду частинки, що рухається у магнітному полі?

 

 

 

 

Рис. 2

 





sdamzavas.net - 2020 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...