Лабораторная работа по курсу "Общая физика" определение удельного заряда электрона
![]()
|
20. Протон и электрон, ускоренные одинаковой разностью потенциалов, влетают в однородное магнитное поле. Во сколько раз радиус кривизны траектории протона будет больше радиуса кривизны траектории электрона? Частица, пройдя ускоряющую разность потенциалов U, приобретает кинетическую энергию, равную: ( ![]() где q, m – заряд и масса частицы; v – скорость, которую приобретает частица. Е ![]() ![]() ![]() (5.20.2) ![]() Из уравнения (5.20.1) найдем скорость частицы: Полученное выражение для скорости частицыv подставим в уравнение (5.20.2): ![]() Заряды протона и электрона равны по величине и противоположны по знаку: |qp| = |qe| = |e| С учетом равенства абсолютной величины зарядов и на основании формулы (5.20.3) запишем соотношение радиусов кривизны траекторий частиц: ![]() В справочной литературе приведено соотношение масс протона и электрона − mp/me = 1836,15267. О ![]() 21. Протон и электрон влетают в однородное магнитное поле с одинаковой скоростью. Во сколько раз радиус кривизны траектории протона будет больше радиуса кривизны траектории электрона? Е ![]() ![]() ![]() (5.21.1) где q, m – заряд и масса частицы; Заряды протона и электрона равны по величине и противоположны по знаку: |qp| = |qe| = |e| На основании формулы (5.21.1)запишем соотношение радиусов кривизны траекторий частиц при условии равенства их скоростей: ![]() В справочной литературе приведено соотношение масс протона и электрона − mp/me = 1836,15267. О ![]() 22. Показать, что какой бы скоростью v ни обладал электрон, влетающий в однородное магнитное поле с индукцией В, и каким бы ни был угол между векторами v и В, время Т, за которое он опишет виток винтовой линии, будет одним и тем же. ![]() Рисунок 4.18.5. Движение заряженной частицы по спирали в однородном магнитном поле. Если скорость частицы ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() В ![]() В ![]() Угол α в этих выражениях равен углу между скоростью ![]() ![]() ![]() ![]() где m,v,q – масса, скорость и заряд частицы. Период обращения частицы в однородном магнитном поле равен: ![]() Подставляя сюда вместо R его выражение, имеем: ![]() Следовательно, какой бы скоростью v ни обладал электрон, влетающий в однородное магнитное поле с индукцией В, и каким бы ни был угол между векторами v и В, время Т, за которое он опишет виток винтовой линии, будет одним и тем же. 23. Показать, что радиус кривизны траектории заряженной частицы, движущейся в однородном магнитном поле, перпендикулярном её скорости, пропорционален импульсу частицы. ![]() где q, m – заряд и масса частицы; v – скорость электрона; B – индукция магнитного поля; r – радиус кривизны траектории. П ![]() Импульс частицы равен: p = mv, подставляя в вышестоящее равенство, получим: ![]() |