Пространственные траектории заряженных частиц в магнитном поле
Частица влетает в магнитное поле ll линиям
магнитной индукции => α = 0˚ => sin α = 0
9
Если сила, действующая на частицу, = 0, то частица, влетающая в магнитное поле, будет двигаться
равномерно и прямолинейно вдоль линий
магнитной индукции
=>
Fл = 0
Пространственные траектории заряженных частиц в магнитном поле
Если вектор В ┴ вектору скорости , то α = 90˚ => sin α = 1 =>
В этом случае сила Лоренца максимальна, значит, частица будет двигаться
с центростремительным ускорением по окружности
11
Пространственные траектории заряженных частиц в магнитном поле
Вектор скорости нужно разложить на две составляющие: ║ и ┴, т.е. представить сложное движение частицы в виде двух простых:
равномерного прямолинейного движения вдоль линий индукции и движения по окружности перпендикулярно линиям индукции – частица движется по спирали.
13
1
R = m | q B
Магнитная «бутылка». Заряженные частицы не выходят за пределы «бутылки». Магнитное поле «бутылки» может быть создано с помощью двух круглых катушек с током.
Движение заряженных частиц в вакуумной камере циклотрона
Угловая скорость движения заряженной частицы по круговой траектории
циклотронная частота
Не зависит от скорости (следовательно, и от кинетической энергии) частицы
Масс-спектрограф
Масс-спектрограф – прибор, позволяющий разделять заряженные частицы по их удельным зарядам.
R
V
B
к насосу
фотопластинка
источник частиц
Магнитные свойства вещества
Гипотеза Ампера - магнитные свойства тела можно объяснить циркулирующими внутри него токами.
вещества
диамагнетики
ферромагнетики
парамагнетики
Магнитные свойства вещества
вид вещества | ферро-магнетики | пара-магнетики | диа-магнетики |
свойства | Большое усиление магнитного поля | Малое усиление магнитного поля | Малое ослабление магнитного поля |
маг. прониц. | >>1 | > 1 | < 1 |
температурная зави-симость | М уменьшается с повышением температуры. (При достижении температуры Кюри маг. свойства не проявляются). | М уменьшается с повышением температуры | М не зависит от температуры |
примеры | железо, кобальт, никель | алюминий, платина, кислород | вода, висмут, поваренная соль |
№ 1
Задачи
28
а) по окружности в плоскости чертежа;
б) по окружности в плоскости перпендикулярной плоскости чертежа;
в) по спирали, плоскость витков которой лежит в плоскости чертежа;
г) по спирали, плоскость витков которой перпендикулярна плоскости чертежа;
д) по прямой вдоль линий индукции;
е) по прямой против линий индукции.
5. По какой траектории будет двигаться данная частица в магнитном поле?
29
а) по окружности в плоскости чертежа;
б) по окружности в плоскости перпендикулярной плоскости чертежа;
в) по спирали, плоскость витков которой лежит в плоскости чертежа;
г) по спирали, плоскость витков которой перпендикулярна плоскости чертежа;
д) по прямой вдоль линий индукции;
е) по прямой против линий индукции.
6. По какой траектории будет двигаться данная частица в магнитном поле?
30
а) по окружности в плоскости чертежа;
б) по окружности в плоскости перпендикулярной плоскости чертежа;
в) по спирали, плоскость витков которой лежит в плоскости чертежа;
г) по спирали, плоскость витков которой перпендикулярна плоскости чертежа;
д) по прямой вдоль линий индукции;
е) по прямой против линий индукции.
7. По какой траектории будет двигаться данная частица в магнитном поле?
8. В магнитное поле влетают с одинаковыми скоростями два протона так, как показано на рисунке. Чем будут отличаться траектории их движения?
а) протон 1 будет двигаться по окружности, протон 2 по прямой;
б) они будут вращаться по окружности в противоположных направлениях;
в) они будут вращаться по окружности в разных плоскостях;
г) траектории будут одинаковые.
31
▪
▪
▪
▪
▪
▪
В
9. В магнитное поле влетают две частицы с одинаковыми массами. Заряд второй частицы в 2 раза больше, а скорость первой частицы в 2 раза меньше. Одинаковые ли будут радиусы орбит вращения частиц?
а) радиус орбиты второй частицы в 2 раза больше;
б) радиус орбиты второй частицы в 4 раза больше;
в) радиус орбиты второй частицы в 4 раза меньше;
г) радиусы орбит будут одинаковые.
32
▪
▪
▪
▪
▪
▪
В
10. В магнитное поле влетают две частицы с одинаковыми массами. Заряд и скорость второй частицы в 4 раза меньше. Одинаковые ли будут радиусы орбит вращения частиц?
а) радиус орбиты второй частицы в 4 раза больше;
б) радиус орбиты второй частицы в 4 раза меньше;
в) радиус орбиты второй частицы в 16 раз меньше;
г) радиусы орбит будут одинаковые.
33
▪
▪
▪
▪
▪
▪
В
11. В магнитное поле влетают две частицы с одинаковыми массами. Заряд и скорость второй частицы в 4 раза меньше. Одинаковые ли будут периоды обращения частиц?
а) период обращения второй частицы в 4 раза больше;
б) период обращения второй частицы в 4 раза меньше;
в) период обращения второй частицы в 16 раз меньше;
г) периоды обращения будут одинаковые.
34
▪
▪
▪
▪
▪
▪
В
12. В магнитное поле влетают две частицы. Заряд, масса и скорость второй частицы в 2 раза больше. Одинаковые ли будут периоды обращения частиц?
а) период обращения второй частицы в 4 раза больше;
б) период обращения второй частицы в 4 раза меньше;
в) период обращения второй частицы в 8 раз меньше;
г) периоды обращения будут одинаковые.
35
▪
▪
▪
▪
▪
▪
В
Материалы на данной страницы взяты из открытых источников либо размещены пользователем в соответствии с договором-офертой сайта. Вы можете сообщить о нарушении.