В масс-спектрометре однократно ионизированная частица движется со скоростью 956 км/с по окружности диаметром d=0,2 м в однородном магнитном поле с магнитной индукцией B=0,1 Тл. Найдите массу частицы. Какая это частица?

В магнитном поле центростремительная сила создаётся силой Лоренца:

\[ qvB=\frac{mv^2}{r} \]

Отсюда:

\[ m=\frac{qBr}{v} \]

Частица однократно ионизирована, значит \( q=e=1{,}6\cdot10^{-19}\ \text{Кл} \).

Диаметр \( d=0{,}2\ \text{м} \), значит радиус \( r=0{,}1\ \text{м} \). Скорость \( v=956\ \text{км/с}=9{,}56\cdot10^5\ \text{м/с} \).

\[ m=\frac{1{,}6\cdot10^{-19}\cdot0{,}1\cdot0{,}1}{9{,}56\cdot10^5}\approx1{,}67\cdot10^{-27}\ \text{кг} \]

Это примерно масса протона. Значит, частица — протон, то есть ион водорода \( \text{H}^+ \).

0 0 Пожаловаться