1. Se da figura de mai jos
a. Sa se determine orientarea vectorului viteza pentru cazurile 1 si 2;
b. Sa se determine orientarea vectorului forta Lorentz pentru cazurile 3 si 4;
c. Sa se determine semnul sarcinii electrice pentru cazurile 5 si 6;
d. Sa se determine orientarea vectorului inductie magnetica pentru cazurile 7 si 8;
Raspuns: Semnul sarcinii, orientarea fortei, orientarea vitezei si orientarea inductiei se afla cu regula mainii stangi. De exemplu pentru determinarea semnului sarcinii se tine mana stanga in asa fel incat inductia magnetica sa intre in palma, iar degetul mare sa fie orientat in sensul fortei Lorentz. Daca cele patru degete sunt orientate in sensul vitezei semnul sarcinii este pozitiv, in caz contrar semnul sarcinii este negativ.
2. In centru, intre doi semicilindri de raza R goi in interior(duanti) se afla o sursa de protoni.(Sarcina protonului este +e,
iar masa lui este m). Duantii sunt asezati perpendicular pe un camp magnetic de inductie B, intre duanti se aplica o tensiune
de inalta frecventa. Explicati functionarea sistemului din figura numit ciclotron si calculati energia cinetica a protonilor
la iesirea din ciclotron.
Raspuns:
- Accelerarea protonilor se bazeaza pe interactiunea dintre aceste particule si campurile electrice si magnetice. Intre cei doi electozi(duanti) se aplica o tensiune de inalta frecventa pentru ca protonii sa fie accelerati de campul electric de inalta frecventa. Sub actiunea campului magnetic transversal particula este obligata sa descrie o miscare circulara. Pentru ca forta Lorentz este perpendiculara pe viteza (este o forta centripeta) particula trece de mai multe ori prin intervalul de accelerare. Raza traiectoriei creste cu viteza particulei.
E
c = mv
2/2
F
cp = F
L
mv
2/R = e·v·B
v = e·R·B/m
E
c = e
2·R
2·B
2/2m
