Индукция магнитного поля иона
Ион ускоряется в электрическом поле с разностью потенциалов $U = 10\ \text{кВ}$ и попадает в однородное магнитное поле перпендикулярно к вектору его индукции $\vec{B}$. Радиус траектории движения иона в магнитном поле $R = 0{,}2\ \text{м}$, отношение массы иона к его электрическому заряду $\dfrac{m}{q} = 5 \cdot 10^{-7}\ \text{кг/Кл}$. Кинетической энергией иона при его вылете из источника пренебречь.
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
Ион ускоряется в электрическом поле с разностью потенциалов U = 10 кВ и попадает в однородное магнитное поле перпендикулярно к вектору его индукции (см. рисунок). Радиус траектории движения иона в магнитном поле R = 0,2 м, отношение массы иона к его электрическому заряду = 5·10–7 кг/Кл. Определите значение модуля индукции магнитного поля. Кинетической энергией иона при его вылете из источника пренебрегите.
| ||
| |
Это задание с развёрнутым решением: ответом считается запись хода решения, а не строка. Напишите решение на бумаге и сравните с разбором — там каждый шаг с обоснованием.
Открыть разбор1Мягкая — с чего смотретьуровень 1 из 3
Как связаны работа электрического поля и кинетическая энергия иона при ускорении?
2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3
Используйте $qU = \dfrac{mv^2}{2}$ и условие движения заряда по окружности $|q|vB = \dfrac{mv^2}{R}$.
3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3
После исключения скорости получите $B = \dfrac{1}{R}\sqrt{2\dfrac{m}{q}U}$ и подставьте $U = 10^4\ \text{В}$.