この問題にアプローチする方法は次のとおりです。
1。運動エネルギーを計算します
*電位差は粒子を加速し、運動エネルギーを与えます。 関係は次のとおりです。
*Δke=qΔv
* どこ:
*Δkeは運動エネルギーの変化です
* Qは粒子の電荷です
*ΔVは電位差です
*Δkeを計算します:
*Δke=(3.20 x 10^-19 c)(2.45 x 10^6 v)=7.84 x 10^-13 j
2。速度を計算します
*運動エネルギーは、粒子の速度に関連しています。
* ke =(1/2)mv^2
* どこ:
* KEは運動エネルギーです(安静時に始まってからΔKeに等しい)
* mは粒子の質量です
* vは粒子の速度です
* Vを解決します:
* v =√(2ke/m)=√(2 * 7.84 x 10^-13 j/6.64 x 10^-27 kg)≈1.54x 10^7 m/s
3。磁場の力と動きを決定します
*磁場で移動する荷電粒子は、次のことで与えられた力を経験します。
* f =qvbsinθ
* どこ:
* fは磁力です
* Qは粒子の電荷です
* vは粒子の速度です
* Bは磁場強度です
*θは速度と磁場の間の角度です
*問題は角度を指定していないため、粒子が磁場に垂直に入ると仮定します(θ=90°)。これは、sinθ=1を意味します。
*力を計算します。
* f =(3.20 x 10^-19 c)(1.54 x 10^7 m/s)(1.60 t)(1)≈7.94x 10^-12 n
* 磁場の動き: 粒子の力はその速度に垂直であり、円形の経路で動きます。この経路の半径(曲率の半径)は次のように与えられます。
* R =MV /(QB)
*円形経路の半径を計算します。
* r =(6.64 x 10^-27 kg)(1.54 x 10^7 m / s) /(3.20 x 10^-19 c)(1.60 t)≈0.201m
要約
電位差によって加速される粒子は、約1.54 x 10^7 m/sの速度で磁場に入ります。磁場は粒子に力をかけ、約0.201メートルの半径の円形経路で動きます。