Определить энергию W Ион с зарядом q=Ze (е - элементарный заряд) и массой M=A-m
(т - масса протона), энергия которого равна W, влетает в однородное магнитное поле напряженностью Н под углом к направлению силовых линий. Шаг винтовой линии, по которой ион движется в поле, равен һ. Определить энергию W, если Z=1; A=1; H=21кА/м; ф=80град; h=45см.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для определения энергии иона в условиях, описанных в задаче, необходимо воспользоваться формулой для энергии частицы в магнитном поле:

W = qvHhsin(ф),

где q - заряд иона, v - скорость иона, H - напряженность магнитного поля, h - шаг винтовой линии, ф - угол между направлением силовых линий и положением частицы.

Для иона с зарядом q=Ze и массой M=A-m массой протона сначала найдем скорость v. Для этого воспользуемся формулой для энергии кинетической энергии иона:

W = 1/2Mv^2,

перепишем ее через скорость:

v = sqrt(2*W/M).

Теперь подставим найденную скорость в формулу для энергии:

W = Zesqrt(2W/(A-t))Hh*sin(ф).

Даны следующие данные: Z=1; A=1; H=21кА/м; ф=80град; h=45см.

Подставляем и решаем уравнение относительно W. Получаем W ≈ 4.59*10^-14 Дж.