Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 34 № 3394
i

Про­тон и  альфа –ча­сти­ца вле­та­ют в од­но­род­ное маг­нит­ное поле пер­пен­ди­ку­ляр­но ли­ни­ям ин­дук­ции. Срав­нить ра­ди­у­сы окруж­но­стей, ко­то­рые опи­сы­ва­ют ча­сти­цы, если у них оди­на­ко­вые энер­гии. Заряд  альфа –ча­сти­цы в 2 раза боль­ше за­ря­да про­то­на, а масса в 4 раза боль­ше.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

1)  По усло­вию ки­не­ти­че­ские энер­гии ча­стиц равны, сле­до­ва­тель­но

m_ альфа v в квад­ра­те _ альфа =m_p v в квад­ра­те _p, или 4m_p v в квад­ра­те _ альфа =m_p v в квад­ра­те _p, от­ку­да  v _p=2 v _ альфа

2)  На дви­жу­щи­е­ся за­ря­жен­ные ча­сти­цы маг­нит­ное поле дей­ству­ет силой Ло­рен­ца F_L=Bq v , в ре­зуль­та­те дей­ствия ко­то­рой ча­сти­цы при­об­ре­та­ют уско­ре­ние по вто­ро­му за­ко­ну Нью­то­на a= дробь: чис­ли­тель: F , зна­ме­на­тель: m конец дроби . А так как дви­же­ние ча­стиц по окруж­но­сти, то это уско­ре­ние равно a= дробь: чис­ли­тель: v в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: R конец дроби . От­сю­да ра­ди­ус окруж­но­сти равен  дробь: чис­ли­тель: m v , зна­ме­на­тель: Bq конец дроби .

3)  Срав­ним ра­ди­у­сы окруж­но­сти, по ко­то­рым дви­жут­ся про­тон и альфа—ча­сти­ца:

 дробь: чис­ли­тель: R_ альфа , зна­ме­на­тель: R_p конец дроби = дробь: чис­ли­тель: m_ альфа v _ альфа Bq_p, зна­ме­на­тель: Bq_ альфа m_p v _p конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 4m_p v _ альфа q_p, зна­ме­на­тель: 2q_pm_p умно­жить на 2 v _ альфа конец дроби =1.

Сле­до­ва­тель­но, ра­ди­у­сы окруж­но­стей, по ко­то­рым дви­жут­ся про­тон и альфа—ча­сти­ца, равны.

 

Ответ:R_ альфа =R_p.

Источник: Кирик Л. А. Са­мо­сто­я­тель­ные и кон­троль­ные ра­бо­ты для 10 клас­са, Х.: «Гим­на­зия», 2002 (№ 1 (высок.) стр. 162)