1. Главная
  2. Библиотека
  3. Физика
  4. Два иона зарядами Кл и Кл и массами кг и кг по очереди...
Разбор задачи

Два иона зарядами Кл и Кл и массами кг и кг по очереди проходят ускоряющую разность потенциалов В и попадают в вакуумированную камеру масс-спектрометра перпендикулярно её передней стенке (см. рисунок). Внутри камеры создано однородное магнитное поле,

  • Предмет: Физика
  • Автор: Кэмп
  • #Электричество и магнетизм
  • #Физика элементарных частиц
Два иона зарядами Кл и Кл и массами кг и кг по очереди проходят ускоряющую разность потенциалов В и попадают в вакуумированную камеру масс-спектрометра перпендикулярно её передней стенке (см. рисунок). Внутри камеры создано однородное магнитное поле,

Условие:

Два иона зарядами q1=1,61019q_{1}=1,6 \cdot 10^{-19} Кл и q2=3,21019q_{2}=3,2 \cdot 10^{-19} Кл и массами m1=1,21026m_{1}=1,2 \cdot 10^{-26} кг и m2=4,01026m_{2}=4,0 \cdot 10^{-26} кг по очереди проходят ускоряющую разность потенциалов U=100U=100 В и попадают в вакуумированную камеру масс-спектрометра перпендикулярно её передней стенке (см. рисунок). Внутри камеры создано однородное магнитное поле, вектор магнитной индукции которого перпендикулярен направлению движения ионов. Чему равна магнитная индукция поля внутри камеры, если ионы столкнулись с той же стенкой на расстоянии L=27L=27 мм друг от друга? Силой тяжести и скоростью ионов до прохождения ускоряющей разности потенциалов пренебречь.

Решение:

Шаг 1: Дано

Имеем два иона с зарядами и массами:

  • Заряд иона 1: q1=1,61019q_{1} = 1,6 \cdot 10^{-19} Кл
  • Масса иона 1: m1=1,21026m_{1} = 1,2 \cdot 10^{-26} кг
  • Заряд иона 2: q2=3,21019q_{2} = 3,2 \cdot 10^{-19} Кл
  • Масса иона 2: m2=4,01026m_{2} = 4,0 \cdot 10^{-26} кг
  • Разность потенциалов: U=100U = 100 В
  • Расстояние между столкновениями: L=27L = 27 мм = 2710327 \cdot 10^{-3} м

Шаг 2: Найти

Нужно найти магнитную индукцию BB.

Шаг 3: Решение

  1. Вычислим скорость ионов после прохождения ускоряющей разности потенциалов.

Скорость иона можно найти по формуле:

\nv=2qUm\nv = \sqrt{\frac{2qU}{m}}

Для иона 1:

Внутри — полный разбор, аргументация, алгоритм решения, частые ошибки и как отвечать на каверзные вопросы препода, если спросит

Попробуй решить по шагам

Попробуй один шаг и продолжи в режиме обучения или посмотри готовое решение

Какое физическое явление или принцип лежит в основе определения скорости ионов после прохождения ускоряющей разности потенциалов в масс-спектрометре?

Что нужно знать по теме:

Что нужно знать по теме

Алгоритм решения

Топ 3 ошибок

Что спросит препод

Не нашел нужную задачу?

Воспользуйся поиском

Выбери предмет