سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017
وقتی پروتون در بین صفحات خازن است تنها نیرویی كه روی آن عمل می‌كند نیروی پایستار الكتریكی است. بنابراین ما از قانون بقای انرژی استفاده می‌كنیم
عکس نویسنده
عکس نویسنده
نویسنده : مجید محسنی
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

تمرین (1)

تمرین1

 

در گذشته داشتیم

   

پروتونی از مقابل صفحه مثبت (نقطه A ) از حال سكون رها می‌شود. پروتون به سمت صفحه منفی خازن شتاب می‌گیرد و از سوراخی در نقطه B خازن را ترك می‌كند.

پتانسیل صفحه مثبت 2100V بیشتر از پتانسیل صفحه منفی است یعنی: VA - VB = 2100 V  

 در خارج صفحات خازن، پروتون با سرعت ثابت حركت می‌كند تا وارد میدان مغناطیسی یكنواخت به شدّت 0.1T شود میدان مغناطیسی عمود بر سرعت و در جهت خارج صفحه است.

 

تمرین1

 

تمرین1

الف) سرعت پروتون را در هنگام خارج شدن از صفحه منفی خازن به‌دست آورید.

ب) شعاعی كه پروتون در میدان مغناطیسی حركت می‌كند چقدر است؟

 

راهنمایی:

    وقتی پروتون (اندازه بار q= +e = 1/6 * 10 -19 C   ) در بین صفحات خازن است تنها نیرویی كه روی آن عمل می‌كند نیروی پایستار الكتریكی است.

بنابراین ما از قانون بقای انرژی استفاده می‌كنیم و سرعت ذرّه را در هنگام خارج شدن از صفحه منفی محاسبه می‌كنیم. انرژی كل ذرّه مشتمل بر انرژی جنبشی  1/2 mv2  و انرژی پتانسیل الكتریكی ( EP ) خواهد بود.

 

    حال قانون بقای انرژی را برای دو نقطه A و B می‌نویسیم:

تمرین1

  
  ازآنجاكه پروتون از حال سكون شروع به حركت كرده است بنابراین vA = 0   است و بنا به تعریف اختلاف پتانسیل داریم: EPA - EPB = e(VA - VB) پس معادله فوق بدین صورت ساده می‌گردد:
 

تمرین1

 

    پروتون با این سرعت وارد میدان مغناطیسی می‌شود. نیروی مغناطیسی هیچ كاری روی پروتون انجام نمی‌دهد، زیرا جابجایی ذرّه همواره عمود بر نیرو است. پس بنا به قضیه كار و انرژی نیروی مغناطیسی انرژی جنبشی یا سرعت پروتون را تغییر نمی‌دهد. اما در هر حال باعث حركت پروتون در مسیر دایروی به شعاع r می‌گردد. شعاع r نیز از رابطه تمرین1  به‌دست می‌آید.

تمرین1

 

حل:

 

    الف) سرعت پروتون برابر است با:

تمرین1

     ب) وقتی پروتون وارد میدان مغناطیسی می‌شود شعاع مسیر دایروی برابر است با:

 

مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: مجید محسنی

تنظیم: نسیم گنجی منش

تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین