En alfa-partikelhelium, der rejser i rette vinkler til magnetfelt på 0,2 Weber pr. M SQ, oplever en kraft 3,84 x 10-14 N. Hvad er hastighedspartiklen?

forståelse af koncepterne

* Magnetisk kraft på en ladet partikel: En ladet partikel, der bevæger sig i et magnetisk felt, oplever en styrke. Størrelsen af denne styrke er givet af:

F =qvb sin θ

hvor:

* F er den magnetiske kraft

* q er gebyret for partiklen

* V er partikelens hastighed

* B er magnetfeltstyrken

* θ er vinklen mellem hastigheden og magnetfeltet

* alfa -partikel: En alfa -partikel er kernen i et heliumatom, der består af to protoner og to neutroner. Det har en gebyr på +2e (dobbelt så stor som den elementære afgift).

Beregninger

1. Identificer de kendte:

* F =3,84 x 10^-14 N (magnetisk kraft)

* B =0,2 WB/m² (magnetfeltstyrke)

* q =+2e =2 * 1,602 x 10^-19 C (ladning af en alfa-partikel)

* θ =90 ° (hastighed er vinkelret på magnetfeltet)

2. Brug den magnetiske kraftligning:

F =qvb sin θ

Da Sin 90 ° =1, forenkler ligningen til:

F =qvb

3. Løs for hastigheden (V):

v =f / (QB)

v =(3,84 x 10^-14 n) / (2 * 1,602 x 10^-19 C * 0,2 Wb / m²)

V ≈ 5,99 x 10^5 m/s

Svar: Alfa -partikelens hastighed er cirka 5,99 x 10^5 m/s .