Протон и альфа-частица, двигаясь с одинаковой скоростью , влетают в плоский конденсатор параллельно пластинам. Во сколько раз отклонение протона полем конденсатора будет больше отклонения альфа-частицы?
Протон и альфа-частица, двигаясь с одинаковой скоростью , влетают в плоский конденсатор параллельно пластинам. Во сколько раз отклонение протона полем конденсатора будет больше отклонения альфа-частицы?
Ответ(ы) на вопрос:
Пусть E- напряженность поля внутри конденсатора. Тогда на частицы, попавшие в конденсатор, будет действовать сила, равная [latex]F=Eq[/latex] где q- заряд частицы. Таким образом согласно закону Ньютона частицы приобретут ускорение, равное [latex]a=\frac{Eq}m[/latex] где m-масса частица. То есть частицы в конденсаторе движутся подобно камню, брошенному горизонтально с некоторой высоты. Пусть l- длина конденсатора. Тогда частица пролетит его за время, равное [latex]t=\frac l v[/latex] где v-начальная скорость частицы (вдоль пластин конденсатора частица движется равномерно прямолинейно). Тогда поперёк конденсатора частица отклонится на расстояние, равное [latex]s=\frac{at^2}2=\frac{El^2}{2v^2}\frac q m[/latex] Отсюда видим, что отклонение частицы пропорционально заряду частицы и обратно пропорционально массе частице. У альфа частицы масса в 4 раза больше массы протоны, а заряд в 2 раза больше, поэтому отклонение протона больше отклонения альфа-частицы в 4/2=2 раза.
Не нашли ответ?
Похожие вопросы