ТЕСТ №46. Экспериментальные методы исследования частиц Задание 1 Во При попадании заряженной частицы на полупрозрачный экран, покрытый сульфидом цинка, возникает вспышка света - это Изображение: Выберите один из 4 вариантов ответа: 1) метод ударной ионизации 2) среди ответов нет правильного 3) метод вспышковости 4) метод сцинциляций Задание 2 Во Сопоставьте. Укажите соответствие для всех 5 вариантов ответа: 1) Счётчик Гейгера 2) Ионизационная камера 3) Камера Вильсона 4) Пузырьковая камера 5) Искровая камера __ Прибор для регистрации следов (треков) быстрых заряженных ионизирующих частиц, действие которого основано на вскипании перегретой жидкости вдоль траектории частицы. __ Один из первых в истории приборов для регистрации следов (треков) заряженных частиц. __ Детектор высокоэнергетических заряженных частиц, в котором трек частицы регистрируется как последовательность искр в инертном газе, заполняющем между рядами металлических пластинок. __ Газонаполненный датчик, предназначенный для измерения уровня ионизирующего излучения. 2 __ Газоразрядный прибор для автоматического подсчёта числа попавших в него ионизирующих частиц. Задание 3 Во Прибор для регистрации элементарных частиц, действие которого основано на образовании пузырьков пара в перегретой жидкости, называется Изображение: Запишите ответ: Задание 4 Во Фотоэмульсионный метод регистрации заряженных частиц основан на Выберите один из 4 вариантов ответа: 1) Ударной ионизации. 2) Образовании пара в перегретой жидкости. 3) Расщеплении молекул движущейся заряженной частицей. 4) Конденсации перенасыщенных паров. Задание 5 Во Укажите преимущества пузырьковой камеры. Изображение: 3 Выберите несколько из 6 вариантов ответа: 1) большая плотность рабочего вещества 2) частица теряет меньше энергии, чем в газе 3) малая плотность рабочего вещества 4) пробеги частиц оказываются более короткими 5) пробеги частиц оказываются более длинными 6) частица теряет больше энергии, чем в газе Задание 6 Во Можно ли с камеры Вильсона регистрировать незаряженные частицы? Укажите истинность или ложность вариантов ответа: __ Можно, если они имеют большой импульс __ Можно, если они имеют большую массу __ Можно, если они имеют маленькую массу __ Можно, если они имеют маленький импульс Задание 7 Во Укажите недостатки счётчика Гейгера Выберите несколько из 5 вариантов ответа: 1) прибор позволяет регистрировать факт пролёта через него частицы 2) эффективность регистрации γ-квантов 3) эффективность при регистрации электронов 4) регистрация тяжёлых частиц 5) высокая скорость регистрации частиц (~104 частиц/с) Задание 8 Во Укажите преимущества метода толстослойных эмульсий. 4 Выберите несколько из 4 вариантов ответа: 1) Эмульсия обладает большой тормозящей Он дает неисчезающий след частицы, который потом можно тщательно изучать 3) Эмульсия обладает малой тормозящей Им можно регистрировать траектории всех частиц, пролетевших сквозь фотопластинку Задание 9 Во Действие счетчика Гейгера основано на Изображение: Выберите один из 5 вариантов ответа: 1) Конденсации перенасыщенных паров. 2) Расщеплении молекул движущейся заряженной частицей. 3) Ударной ионизации. 4) Выделении энергии частицей. 5) Образовании пара в перегретой жидкости. Задание 10 Во Кто из учёных предложил помещать камеру Вильсона в магнитное поле? Выберите несколько из 4 вариантов ответа: 1) Вильсон 2) Глазер 3) Капица 4) Скобельцин

Электрические заряды, движущиеся в определенном направлении, создают вокруг себя магнитное поле, скорость распространения которого в вакууме равно скорости света, а в других средах чуть меньше. Если движение заряда происходит во внешнем магнитном поле, то между внешним магнитным полем и магнитным полем заряда возникает взаимодействие. Так как электрический ток – это направленное движение заряженных частиц, то сила, которая будет действовать в магнитном поле на проводник с током, будет являться результатом отдельных (элементарных) сил, каждая из которых прикладывается к элементарному носителю заряда.

Процессы взаимодействия внешнего магнитного поля и движущихся зарядов исследовались Г. Лоренцом, который в результате многих своих опытов вывел формулу для расчета силы, действующей на движущуюся заряженную частицу со стороны магнитного поля. Именно поэтому силу, которая действует на движущийся в магнитном поле заряд, называют силой Лоренца.

Сила, действующая на проводник стоком (из закона Ампера), будет равна:

По определению сила тока равна I = qn (q – заряд, n – количество зарядов, проходящее через поперечное сечение проводника за 1 с). Отсюда следует:

Где: n0 – содержащееся в единице объема количество зарядов, V – их скорость движения, S – площадь поперечного сечения проводника. Тогда:

Подставив данное выражение в формулу Ампера, мы получим:

Данная сила будет действовать на все заряды, находящиеся в объеме проводника: V = Sl. Количество зарядов, присутствующих в данном объеме будет равно:

Тогда выражение для силы Лоренца будет иметь вид:

Отсюда можно сделать вывод, что сила Лоренца, действующая на заряд q, который двигается в магнитном поле, пропорциональна заряду, магнитной индукции внешнего поля, скорости его движения и синусу угла между V и В, то есть:

За направление движения заряженных частиц принимают направление движения положительных зарядов. Поэтому направление данной силы может быть определено с правила левой руки.

Сила, действующая на отрицательные заряды, будет направлена в противоположную сторону.

Сила Лоренца всегда направлена перпендикулярно скорости V движения заряда и поэтому работу она не совершает. Она изменяет только направление V, а кинетическая энергия и величина скорости заряда при его движении в магнитном поле остаются неизменными.

Когда заряженная частица движется одновременно в магнитном и электрическом полях, на него будет действовать сила:

Где Е – напряженность электрического поля.

Рассмотрим небольшой пример:

Электрон ускоряющую разность потенциалов 3,52∙103 В, попадает в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции. Радиус траектории r = 2 см, индукция поля 0,01 Т. Определить удельный заряд электрона.

Удельный заряд – это величина, равная отношению заряда к массе, то есть e/m.

В магнитном поле с индукцией В на заряд, движущийся со скоростью V перпендикулярно линиям индукции, действует сила Лоренца FЛ = BeV. Под ее действием заряженная частица будет перемещаться по дуге окружности. Так как при этом сила Лоренца вызовет центростремительное ускорение, то согласно 2-му закону Ньютона можно записать:

Кинетическую энергию, которая будет равна mV2/2, электрон приобретает за счет работы А сил электрического поля (А = eU), подставив в уравнение получим:

Преобразовав эти соотношения и исключив из них скорость, получим формулу для определения удельного заряда электрона:

Подставив исходные данные, выраженные в СИ, получим:

Проверяем размерность:

И кому интересно — видео о движении заряженных частиц:

Loading video

Похожие материалы:

Сила тока. Электродвижущая сила. Разность потенциалов

Основные законы для электрических зарядов

Поле намагниченного вещества. Микроскопические…

Как контроллер микрошагов обеспечивает более плавное…

USB Type C заставил ЕС начать движение к единому стандарту зарядки

USB Type C заставил ЕС начать движение к единому…

Стоит ли возвращаться к аналоговым компьютерам? »« В чем разница между датчиками с туннельным (TMR) и гигантским (GMR) магнитосопротивлением

Categories: Основы электричества

Electrician:

View Comments (1)

VanoTank says:06.06.2020 at 09:44

Как заряды и ионы могут сталкиваться когда вокруг них электрическое поле? К тому же, когда они движутся то есть магнитное поле и то есть в плазме нету столкновений зарядов или ионов, так как поле электрическое не даст удариться

M=500 г=0,5 кг
F= 1,5 Н
a= 0,5 м/с²
μ-? 
На брусок действуют силы:
F- направлена горизонтально вправо,
N- реакция стола, направлена вертикально вверх,
Fтр- сила трения, направлена горизонально влево,
mg- сила тяжести, направлена вертикально вниз.
Ось ОХ направим вправо. В проекции на эту ось второй закон Ньютона запишется так: F-Fтр= ma, здесь Fтр=μN.
Ось ОУ направим вверх.    В проекции на эту ось второй закон Ньютона запишется так: N-mg= 0, отсюда N=mg.
Тогда Fтр=μmg и F-μmg= ma. Отсюда μmg=F-ma, μ=(F-ma)/(mg).
μ=(1,5-0,5*0,5)/(0,5*10)=0,25.