На рисунке 226 в дана фотография трека электрона в пузырьковой камере, находившейся в магнитном поле. Определите по этой фотографии:
а) Почему трек имеет форму спирали?
б) В каком направлении двигался электрон?
в) Что могло послужить причиной того, что трек электрона на рисунке 226 в гораздо длиннее треков α-частиц на рисунке 226 б?
Электрофорная машина - машина, с которой можно получить электрический заряд или ток. Состоит из двух пластиковых дисков, закрепленных на одной оси. На внутренних поверхностях дисков закреплены листочки фольги. При встречном вращении дисков с рукоятки листочки фольги трутся (от слова трение) друг о друга, таким образом на них создается электрический заряд, который снимается с щеток и передается на маленькие шарики-кондукторы, при сближении этих шариков между ними проскакивает искра, что свидетельствует о наличии электрического заряда. Если с проводников снять заряд с шариков, закрепленных на машине с металлических стержней, и замкнуть проводники на электрическую лампу, - она загорится. Если подключить гальванометр, стрелка отклонится. Это свидетельствует о наличии электрического тока.
A = e·Δφ = 1,6·10⁻¹⁹·1000 = 1,6·10⁻¹⁶ Дж (1)
2)
Эта работа равна кинетической энергии протона:
Ek = m·V²/2 = 1,67·10⁻²⁷ · V² /2 ≈ 0,84·10⁻²⁷·V² (2)
3)
Приравняем (2) и (1)
0,84·10⁻²⁷·V² = 1,6·10⁻¹⁶
V² = 1,6·10⁻¹⁶ / 0,84·10⁻²⁷·V² ≈ 1,9·10¹¹
V = √ (1,9·10¹¹) ≈ 0,44·10⁶ м/с
4)
Сила Лоренца, действующая на протон в магнитном поле является и центростремительной силой:
q·B·V = m·V²/R
Радиус:
R = m·V / (q·B) = 1,67·10⁻²⁷·0,44·10⁶ / (1,6·10⁻¹⁶·0,2) ≈ 23·10 ⁻⁶ м
Период:
T = 2π·R/V = 2·3,14·23·10⁻⁶ / 0,44·10⁶ ≈ 3,3·10⁻¹⁰ c