이 문제에 접근하는 방법은 다음과 같습니다.
1. 운동 에너지를 계산하십시오
* 전위차는 입자를 가속화하여 운동 에너지를줍니다. 관계는 다음과 같습니다.
* ΔKE =QΔV
* 어디:
* ΔKE는 운동 에너지의 변화입니다
* Q는 입자의 전하입니다
* ΔV는 전위차입니다
* ΔKE 계산 :
* ΔKE =(3.20 x 10^-19 c) (2.45 x 10^6 V) =7.84 x 10^-13 J
2. 속도를 계산하십시오
* 운동 에너지는 입자의 속도와 관련이 있습니다.
* ke =(1/2) mv^2
* 어디:
* Ke는 운동 에너지입니다 (휴식에서 시작된 이후 ΔKE와 같습니다)
* m은 입자의 질량입니다
* V는 입자의 속도입니다
* V에 대한 해결 :
* V =√ (2KE/m) =√ (2 * 7.84 x 10^-13 J/6.64 x 10^-27 kg) ≈ 1.54 x 10^7 m/s
3. 자기장의 힘과 운동을 결정하십시오
* 자기장에서 움직이는 하전 입자는 다음과 같은 힘을 경험합니다.
* f =qvb sin θ
* 어디:
* F는 자기력입니다
* Q는 입자의 전하입니다
* V는 입자의 속도입니다
* B는 자기장 강도입니다
* θ는 속도와 자기장 사이의 각도입니다.
* 문제는 각도를 지정하지 않기 때문에 입자가 자기장에 수직으로 들어간다고 가정합니다 (θ =90 °). 이것은 sin θ =1을 의미합니다.
* 힘을 계산하십시오 :
* f =(3.20 x 10^-19 c) (1.54 x 10^7 m/s) (1.60 t) (1) ≈ 7.94 x 10^-12 n
* 자기장의 움직임 : 입자의 힘은 속도에 수직이며 원형 경로로 이동합니다. 이 경로의 반경 (곡률 반경)은 다음과 같습니다.
* r =mv / (QB)
* 원형 경로의 반경을 계산하십시오.
* r =(6.64 x 10^-27 kg) (1.54 x 10^7 m / s) / (3.20 x 10^-19 c) (1.60 t) ≈ 0.201 m
요약
전위차에 의해 가속 된 입자는 약 1.54 x 10^7 m/s의 속도로 자기장으로 유입됩니다. 자기장은 입자에 힘을 가하여 반경이 약 0.201 미터 인 원형 경로로 이동합니다.
