Τετάρτη 19 Απριλίου 2023

Μια διάσπαση σωματιδίου σε μαγνητικό πεδίο

   

Στο σχήμα φαίνεται η τομή ΑΒΓΔ ενός ομογενούς μαγνητικού πεδίου, η ένταση του οποίου είναι κάθετη στο επίπεδο της σελίδας με μέτρο Β=0,01Τ, σχήματος τετραγώνου πλευράς α=10cm.  Σε μια στιγμή ένα σωματίδιο Θ εισέρχεται με ορισμένη ταχύτητα υ, κάθετα στην πλευρά ΓΔ, στο μαγνητικό πεδίο, στο μέσον της Μ. Το σωματίδιο κινείται ευθύγραμμα και μετά από λίγο φτάνει στο κέντρο Κ του τετραγώνου, όπου και διασπάται  σε τρία «σωματίδια- θραύσματα» Χ-, Υ+ και Ζ, τα οποία αποκτούν ταχύτητες υ1, υ2 και υ3 αντίστοιχα, όπου η υ1 και υ3 έχουν διεύθυνση παράλληλη στην πλευρά ΑΒ, ενώ η υ2 είναι κάθετη στην ΑΒ.

i)  Αν το σωματίδιο (Χ-) βγαίνει από το πεδίο από την κορυφή Α, κάθετα στην πλευρά ΑΒ, να βρείτε την κατεύθυνση της έντασης του πεδίου, δικαιολογώντας την απάντησή σας. Ποιο το μέτρο της ορμής του Χ- κατά την κίνησή του στο πεδίο;

ii) Να εξηγήσετε γιατί το σωματίδιο Θ είναι αφόρτιστο.

iii) Αν και το σωματίδιο Υ+ εξέρχεται από ένα σημείο της πλευράς ΑΒ, να σχεδιάσετε κατ’ εκτίμηση την τροχιά του. Με βάση την σχεδίαση που κάνατε, να συγκρίνεται τις ορμές των σωματιδίων Χ- και Υ+.

iv) Να βρείτε το σημείο εξόδου από το πεδίου για το σωματίδιο Ζ.

v) Αν το σωματίδιο Ζ είναι ένα φωτόνιο, να υπολογιστεί η ενέργειά του.

Δίνεται το στοιχειώδες ηλεκτρικό φορτίο |e|=1,6∙10-19C,  c=3∙108m/s, ενώ οι ταχύτητες όλων των σωματιδίων (εκτός των φωτονίων...) είναι πολύ μικρότερες της ταχύτητας του φωτός.


Απάντηση:

ή

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου

Σημείωση: Μόνο ένα μέλος αυτού του ιστολογίου μπορεί να αναρτήσει σχόλιο.