Proton, mase 1.67 ⋅ 10⁻²⁷ kg i naboja 1.6 ⋅ 10⁻¹⁹C, koji se ubrzao u električnom polju razlike potencijala 600 V uleti u homogeno magnetno polje indukcije 0.3 T i giba se po kružnici. Polumjer kružnice po kojoj se giba proton iznosi: A. 2.7 mm B.1.2 m C. 1.18 ⋅ 10⁻²m D. 2.7 ⋅ 10⁻²m


Točan odgovor


Halpa

prije 8 mjeseci

\mathrm{m}=1.67 \cdot 10^{-27} \mathrm{~kg}, \quad \mathrm{Q}=\mathrm{e}=1.6 \cdot 10^{-19} \mathrm{C}, \quad \mathrm{U}=600 \mathrm{~V}, \quad \mathrm{~B}=0.3 \mathrm{~T}, \quad \mathrm{r}=? Da bi se tijelo gibalo po kružnici, potrebno je da na nj djeluje centripetalna sila koja ima smjer prema središtu kružnice F_{c p}=m \cdot \frac{v^{2}}{r} \section{Lorentzova sila} Ako se u magnetnom polju giba čestica naboja Q brzinom v, onda polje djeluje na nju silom F=B \cdot Q \cdot v \cdot \sin \alpha, gdje je \alpha kut između smjera magnetnog polja i smjera gibanja čestice. Ako su smjerovi magnetnog polja i gibanja čestice međusobno okomiti, tada je: F=B \cdot Q \cdot v . Tijelo mase m i brzine v ima kinetičku energiju: E_{k}=\frac{1}{2} \cdot m \cdot v^{2} . Rad pri prijenosu naboja Q u homogenom električnom polju razlike potencijala U možemo naći iz izraza Zakon očuvanja energije: - Energija se ne može ni stvoriti ni uništiti, već samo pretvoriti iz jednog oblika u drugi. - Ukupna energija zatvorenog (izoliranog) sustava konstantna je bez obzira na to koji se procesi zbivaju u tom sustavu. - Kad se u nekom procesu pojavi gubitak nekog oblika energije, mora se pojaviti i jednak prirast nekog drugog oblika energije. Kako Lorentzova sila, koja djeluje na proton u magnetnom polju, ima ulogu centripetalne sile možemo napisati F_{c p}=F \Rightarrow m \cdot \frac{v^{2}}{r}=B \cdot Q \cdot v \Rightarrow m \cdot \frac{v^{2}}{r}=B \cdot e \cdot v Brzinu v proton postiže u električnom polju. Prema zakonu očuvanja energije rad sile električnog polja jednak je promjeni kinetičke energije protona. Budući da je brzina protona u električnom polju porasla od 0 do v možemo pisati E_{k}=W \Rightarrow \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^{2}=Q \cdot U \Rightarrow \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^{2}=e \cdot U . Iz sustava jednadžbi izračunam r. \left.\left.\left.\left.\begin{array}{c} m \cdot \frac{v^{2}}{r}=B \cdot e \cdot v \\ \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^{2}=e \cdot U \end{array}\right\} \Rightarrow \frac{v^{2}}{\frac{v}{r}}=B \cdot e \cdot v / \cdot \frac{r}{v}\right\} \Rightarrow \begin{array}{c} m \cdot v=B \cdot e \cdot r \\ \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^{2}=e \cdot U / \cdot \frac{2}{m} \end{array}\right\} \Rightarrow \frac{2}{v^{2}=\frac{2 \cdot e \cdot U}{m}}\right\} \Rightarrow r=m \cdot v } \\ {\left.v^{2}=\frac{2 \cdot e \cdot U}{m} / \sqrt{\frac{2}{m}}\right\}^{\prime} \begin{gathered} \begin{array}{r} B \cdot e \cdot r=m \cdot v / \cdot \frac{1}{B \cdot e} \\ \Rightarrow \quad \sqrt{\frac{2 \cdot e \cdot U}{m}} \end{array} \Rightarrow \begin{array}{l} r=\frac{m \cdot v}{B \cdot e} \\ \left.v=\sqrt{\frac{2 \cdot e \cdot U}{m}}\right\} \Rightarrow r=\frac{m \cdot \sqrt{\frac{2 \cdot e \cdot U}{m}}}{B \cdot e} \end{array} \Rightarrow r=\frac{m}{B \cdot e} \cdot \sqrt{\frac{2 \cdot e \cdot U}{m}} \Rightarrow \\ \Rightarrow r=\frac{1}{B} \cdot \sqrt{\frac{m^{2}}{e^{2}} \cdot \frac{2 \cdot e \cdot U}{m}} \Rightarrow r=\frac{1}{B} \cdot \sqrt{\frac{m^{2}}{e^{2}} \cdot \frac{2 \cdot e \cdot U}{m}} \Rightarrow r=\frac{1}{B} \cdot \sqrt{\frac{2 \cdot m \cdot U}{e}}= \\ =\frac{1}{0.3 T} \cdot \sqrt{\frac{2 \cdot 1.67 \cdot 10^{-27} \mathrm{~kg} \cdot 600 \mathrm{~V}}{1.6 \cdot 10^{-19} C}}=1.18 \cdot 10^{-2} m . \end{gathered} Odgovor je pod C. Vježba 201 Proton, mase 1.67 \cdot 10^{-27} \mathrm{~kg} i naboja 1.6 \cdot 10^{-19} \mathrm{C}, koji se ubrzao u električnom polju razlike potencijala 2400 \mathrm{~V} uleti u homogeno magnetno polje indukcije 0.6 \mathrm{~T} i giba se po kružnici. Polumjer kružnice po kojoj se giba proton iznosi: A. 2.7 \mathrm{~mm} B. 1.2 \mathrm{~m} C. 1.18.10 { }^{-2} m D. 2.7 \cdot 10^{-2} \mathrm{~m} Rezultat: \quad C.

Odgovorite

Kako biste odgovorili morate biti logirani

Slična pitanja

Proton, mase 1.67 ⋅ 10⁻²⁷ kg i naboja 1.6 ⋅ 10⁻¹⁹C, koji se ubrzao u električnom polju razlike potencijala 600 V uleti u homogeno magnetno polje indukcije 0.3 T i giba se po kružnici. Polumjer kružn...
Proton mase 1.67 ⋅ 10⁻²⁷ kg giba se stalnim ubrzanjem 3.6 ⋅ 10¹⁵ m/s². Ako je početna brzina protona 2.4 ⋅ 10⁷ m/s na putu od 35 cm odredite: a) Brzinu protona na kraju tog puta. b) Za koliko...
Proton mase 1.67 - 10-27 kg, naboia 1.6 - 10-19 C piba se po kruznici u homogenom magnetnor polju od 0.75 T. Kolika je kineticka energija top protona i koliko, mu vremena treba da jednom obide kruznic...
Pozdrav, imam dva donekle čudna pitanja vezana uz atomsku masu. Zašto se za definiranje Da koristi 1/12 Ar 12C, a ne neki drugi element. Prvo sam mislila da je to zbog toga što 12C ima jednak broj pro...
Kada se proton sudari s neutronom te se dvije čestice mogu sjediniti u novu česticu - deuteron. Kojom će se brzinom gibati deuteron ako se proton gibao brzinom 7.0 ⋅ 10⁶ m/s udesno, a neutron brzino...
Atom kisika mase m sastoji se od 8 protona mase m_(p) i 8 neutrona mase m_(n). Zadane mase vrijedi relacija
Interesira me kako to da je unificirana atomska jedinica mase manja od mase protona i mase neutrona budući da je dobivena kao 1/12 mase izotopa ugljika-12 koji sadrži jednak broj protona i neutrona (6...

© 2022 eduo Instrukcije. Sva prava pridržana