07.02.2009, 12:26
общий
это ответ
Здравствуйте, Сергей Стар!
Решение:
Дано: U = 1кВ = 1000 В; В = 0,5Тл; R = 4,37см=4,37*10^-2 м; элементарный заряд электрона, равный e = 1,6*10^–19 Кл; атомная единица массы = 1,66*10^–27 кг.
Однозарядный ион натрия имеет один электрон, который движется по круговой орбите вокруг положительно заряженного ядра.
На ион (электрон) действует сила Лоренца FЛ, уравновешивающая центростремительную силу FЦ:
FЛ = q*v*B = (m*v^2)/R, здесь R – радиус окружности, q –заряд иона (равный заряду электро-на), B – магнитная индукция поля, m – масса иона.
Сократив на v, получаем:
q*B = (m*v)/R.
Отсюда R = (m*v)/(q*B). (1)
Импульс m*v выразим через кинетическую энергию иона Екин:
m*v = √(2*m*Екин). (2)
Но кинетическая энергия иона, прошедшего ускоряющую разность потенциалов U, определяется равенством: Екин = q*U. Подставив это выражение Екин в формулу (2), получим:
m*v = √(2*m*q*U). Тогда выражение (1) для радиуса окружности приобретает вид:
R = (1/B)*√((2*m*U)/q). (3)
Разрешим (3) относительно массы: m = (R^2*B^2*q)/(2*U)=
= (4,37^2*10^-4м^2*0,25Тл^2*1,6*10^-19Кл)/(2*10^3В) = 3,82*10^-20 кг.
Относит. единица массы равна 1 а.е.м/m=1,66*10^–27кг/(3,82*10^-20кг)=0,4*10^-7.
Ответ: 0,4*10^-7.