Автор: admin. Рубрики: Задачи 31 (С6). Опубликовано: Май 11th, 2013

Комбинированная задача, объединяющая в себе сразу несколько тем по физике: законы сохранения импульса и энергии, движение заряженной частицы в магнитном поле, альфа-распад. Задача из раздела для подготовки к ЕГЭ по физике.

Ядро покоящегося нейтрального атома , находясь в однородном магнитном поле индукцией В, испытывает альфа распад. При этом рождаются альфа-частицы и тяжелый ион нового элемента. Масса альфа частицы равна m, ее заряд 2е, масса тяжелого иона М.  выделившаяся при альфа распаде энергия Е0 целиком переходит в кинетическую продуктов реакции.  Трек тяжелого иона находится в плоскости, перпендикулярной направлению магнитного поля. Начальная часть этого трека напоминает дугу окружности. Найдите радиус этой окружности.

 

С учётом того, что тяжёлый ион нового элемента попадает в магнитное поле, записываем уравнение Ньютона для движения этой частицы. Расписывая силу Лоренца, сообщающую иону центростремительное ускорение, выражаем неизвестную величину — радиус окружности. Из получившегося соотношения видно, что необходимо определить скорость иона, которую тот получает в результате реакции.

Далее для решения задачи надо записать закон сохранения импульса и закон сохранения энергии (релятивистскими эффектами при решении пренебрегаем). (В видео приведена несколько иная последовательность действий при решении задачи).

Решаем систему уравнений, получившуюся при записи законов сохранения энергии и импульса, относительно скорости тяжёлого иона.

Определив скорость, отвечаем на итоговый вопрос задачи.

Важно! Задача решается в общем виде. То есть итоговый ответ выражается в виде формулы.


 

Поделиться с друзьями

Опубликовать в Google Buzz
Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники
Вы можете оставить комментарий, или поставить трэкбек со своего сайта.

Написать комментарий

*
Copy Protected by Chetans WP-Copyprotect.
Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика