Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д10 B19 № 2111
i

В ка­ме­ре Виль­со­на, по­ме­щен­ной во внеш­нее маг­нит­ное поле таким об­ра­зом, что век­тор маг­нит­но­го поля на­прав­лен пер­пен­ди­ку­ляр­но плос­ко­сти ри­сун­ка на нас, были сфо­то­гра­фи­ро­ва­ны треки 2-⁠х ча­стиц. Какой из тре­ков может при­над­ле­жать про­то­ну?

 

1)  толь­ко 1-⁠й

2)  толь­ко 2-⁠й

3)  1-⁠й и 2-⁠й

4)  ни один из при­ве­ден­ных

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

На за­ря­жен­ные ча­сти­цы в ка­ме­ре Виль­со­на дей­ству­ет сила Ло­рен­ца, со­об­ща­ю­щая им цен­тро­стре­ми­тель­ное уско­ре­ние. На­прав­ле­ние силы Ло­рен­ца опре­де­ля­ет­ся пра­ви­лом левой руки: «Если левую руку рас­по­ло­жить так, чтобы линии ин­дук­ции маг­нит­но­го поля вхо­ди­ли в ла­донь пер­пен­ди­ку­ляр­но ей, а че­ты­ре паль­ца были на­прав­ле­ны по току (по дви­же­нию по­ло­жи­тель­но за­ря­жен­ной ча­сти­цы или про­тив дви­же­ния от­ри­ца­тель­но за­ря­жен­ной), то от­став­лен­ный на 90 гра­ду­сов боль­шой палец по­ка­жет на­прав­ле­ние дей­ству­ю­щей силы Ло­рен­ца». Мыс­лен­но про­де­лав ука­зан­ные дей­ствия, по­лу­ча­ем, что оба трека со­от­вет­ству­ют по­ло­жи­тель­но за­ря­жен­ным ча­сти­цам. Таким об­ра­зом, оба трека могут со­от­вет­ство­вать про­то­ну.

Ответ: 3.

Гость 29.05.2012 14:02

Здрав­ствуй­те! На ри­сун­ке на­прав­ле­ние тока, в от­ли­чие от линий ин­дук­ции маг­нит­но­го поля, никак не обо­зна­че­но...Под­ска­жи­те по­жа­луй­ста, куда на­прав­лен ток и по­че­му.

Алексей

Доб­рый день!

В усло­вии ска­за­но, что это треки вле­тев­ших в ка­ме­ру Виль­со­на ча­стиц, то есть это не со­всем токи. За на­прав­ле­ние тока вы­би­ра­ет­ся на­прав­ле­ние по­ло­жи­тель­ных пе­ре­нос­чи­ков за­ря­да, а вле­та­ю­щие ча­сти­цы могут быть за­ря­же­ны от­ри­ца­тель­но. Есте­ствен­но, что ча­сти­цы вле­та­ют с краю ка­ме­ры Виль­со­на и даль­ше на­чи­на­ют в ней дви­гать­ся по спи­ра­ли, а не воз­ни­ка­ют где-то в се­ре­ди­не и вы­ле­та­ют на­ру­жу.

Гость 29.05.2012 14:43

Вот имен­но по­то­му, что ча­сти­цы могут пе­ре­но­сить и от­ри­ца­тель­ный заряд и по­ло­жи­тель­ный не­по­нят­но, куда на­пра­вить 4 паль­ца :)

Алексей

Есть два спо­со­ба по опре­де­ле­нию на­прав­ле­ния силы при по­мо­щи пра­ви­ла левой руки:

1) Все­гда на­прав­ля­ем 4 паль­ца по ско­ро­сти ча­сти­цы. Остав­лен­ный боль­шой палец по­ка­жет силу, дей­ству­ю­щую на по­ло­жи­тель­ную ча­сти­цу. Если ча­сти­ца на самом деле за­ря­же­на от­ри­ца­тель­но, то сила будет на­прав­ле­на про­ти­во­по­лож­но. В дан­ной за­да­че, по­лу­ча­ет­ся, что обе ча­сти­цы за­кру­чи­ва­ют­ся "на­пра­во", то есть туда, куда и ука­зы­ва­ет боль­шой палец, а зна­чит, это по­ло­жи­тель­ные ча­сти­цы.

2) Если Вы сразу зна­е­те, что ча­сти­ца от­ри­ца­тель­ная, на­при­мер, в усло­вии ска­за­но, что это элек­трон. То можно 4 паль­ца на­прав­лять про­тив ско­ро­сти, тогда боль­шой палец сразу по­ка­жет на­прав­ле­ние силы.

Как имен­но на­прав­лять руку в слу­чае от­ри­ца­тель­но за­ря­жен­ных ча­стиц  —   во­прос удоб­ства, раз­ные люди пред­по­чи­та­ют раз­ные спо­со­бы :)

Глав­ное, за­пом­ни­те для себя один пра­виль­ный спо­соб и все­гда его ис­поль­зуй­те, чтобы не оши­бать­ся.

Гость 31.05.2012 20:07

Какое-то не по­нят­ное за­да­ние,я не раз­бе­русь как опре­де­лить куда на­прав­ле­на ско­рость ча­стиц

Алексей

Спи­ра­ли на ри­сун­ке  —   это тра­ек­то­рии ча­стиц. Ско­ро­сти все­гда на­прав­ле­ны по ка­са­тель­ной к тра­ек­то­рии.

На при­ве­ден­ной здесь кар­тин­ке на­ри­со­ва­ны ско­ро­сти обеих ча­стиц в раз­ные мо­мен­ты вре­ме­ни.

Воз­мож­но, Вас сму­ща­ет то, что тра­ек­то­рии пред­став­ля­ют собой спи­ра­ли, а не окруж­но­сти. По­про­бую не­мно­го по­яс­нить.

Когда за­ря­жен­ная ча­сти­ца вле­та­ет в маг­нит­ное поле пер­пен­ди­ку­ляр­но си­ло­вым линия, она на­чи­на­ет дви­гать­ся по окруж­но­сти под дей­стви­ем силы Ло­рен­ца. Сила Ло­рен­ца все­гда на­прав­ле­на пер­пен­ди­ку­ляр­но век­то­ру ско­ро­сти, по­это­му она не спо­соб­на из­ме­нять его ве­ли­чи­ну, она ме­ня­ет толь­ко его на­прав­ле­ние. Но в Ка­ме­ре Виль­со­на на ча­сти­цу могут дей­ство­вать и дру­гие силы (на­при­мер, со сто­ро­ны на­пол­ня­ю­ще­го ка­ме­ру пе­ре­на­сы­щен­но­го пара), ко­то­рые по­сте­пен­но умень­ша­ют ее ско­рость. Это, в свою оче­редь, при­во­дит к умень­ше­нию ра­ди­у­са вра­ще­ния, вот и по­лу­ча­ет­ся спи­раль. Как-то так, на­вер­ное, :)

Гость 01.06.2012 15:53

Эти два спо­со­ба я впер­вые во­об­ще вижу. Те­перь все пре­дель­но ясно :) Спа­си­бо огром­ное!