Дидактический материал по физике "Циклотрон" (11 класс)

П

1

рактическая работа.

Тема: Расчет энергии получаемой при ускорении частиц в циклотроне.

Цель работы: Изучить устройство циклотрона, определить энергию, получаемую при ускорении частиц в циклотроне.

Оборудование: рисунок; линей­ка измерительная.

Теория:

Циклотрон это одна из первых конструкций ускорителя заряженных частиц. Ускоритель состоит из двух электродов в виде половинок круглой невысокой коробки (дуантов). Дуанты помещены в откачиваемый корпус, который помещён между полюсами большого электромагнита. Создаваемое магнитное поле перпендикулярно к плоскости дуантов. На дуанты подаётся переменное напряжение c амплитудой U от генератора высокой частоты.

Частицы при их ускорении движутся по дугам окружностей все увеличивающегося радиуса. Силой обеспечивающей движение по окружности, является сила Лоренца.

Условия выполняемой работы:

В циклотроне создано однородное магнитное поле с индукцией 2,5 Тл.

До какой энергии можно ускорить

α- частицы (ядро атома ⁴₂Не) в этом циклотроне?

Порядок выполнения работы:

1. Запишите формулу второго закона Ньютона…..

2. Запишите формулу силы Лоренца…..

3. Запишите формулу центростремительного ускорения…..

4. Измерьте с помощью линейки максимальный радиус описываемый частицей в циклотроне: R =…. м (Масштаб: 1 см = 10 см = 0,1 м)

5. В справочнике найдите значение заряда электрона q_е = …

6. Рассчитаем заряд α- частицы. Т.к. α- частицы это ядро атома ⁴₂Не, то ядре находятся два протона. Значит Q_α= 2q_р = 2q_е=…..Кл

7. В справочнике найдите значение массы α- частицы m = … кг

8. Подставляя в формулу второго закона Ньютона силу Лоренца и центростремительное ускорение, получим:

Из этой формулы выведем скорость движения частицы:

9. Рассчитаем энергию, полученную в циклотроне:

10. Все измерения и вычисления занесите в таблицу:

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

второй закон Ньютона

сила Лоренца

центростремительное ускорение

R, м

q_е, Кл

Q_α, Кл

m,кг

υ, м/с

Е, Дж

11. Вывод:
    
    
    

П

4

рактическая работа.

Тема: Расчет энергии получаемой при ускорении частиц в циклотроне.

Цель работы: Изучить устройство циклотрона, определить энергию, получаемую при ускорении частиц в циклотроне.

Оборудование: рисунок; линей­ка измерительная.

Теория:

Циклотрон это одна из первых конструкций ускорителя заряженных частиц. Ускоритель состоит из двух электродов в виде половинок круглой невысокой коробки (дуантов). Дуанты помещены в откачиваемый корпус, который помещён между полюсами большого электромагнита. Создаваемое магнитное поле перпендикулярно к плоскости дуантов. На дуанты подаётся переменное напряжение c амплитудой U от генератора высокой частоты.

Частицы при их ускорении движутся по дугам окружностей все увеличивающегося радиуса. Силой обеспечивающей движение по окружности, является сила Лоренца.

Условия выполняемой работы:

В циклотроне создано однородное магнитное поле с индукцией 1,5 Тл.

До какой энергии можно ускорить

α- частицы (ядро атома ⁴₂Не) в этом циклотроне?

Порядок выполнения работы:

1. Запишите формулу второго закона Ньютона…..

2. Запишите формулу силы Лоренца…..

3. Запишите формулу центростремительного ускорения…..

4. Измерьте с помощью линейки максимальный радиус описываемый частицей в циклотроне: R =…. м (Масштаб: 1 см = 10 см = 0,1 м)

5. В справочнике найдите значение заряда электрона q_е = …

6. Рассчитаем заряд α- частицы. Т.к. α- частицы это ядро атома ⁴₂Не, то ядре находятся два протона. Значит Q_α= 2q_р = 2q_е=…..Кл

7. В справочнике найдите значение массы α- частицы m = … кг

8. Подставляя в формулу второго закона Ньютона силу Лоренца и центростремительное ускорение, получим:

Из этой формулы выведем скорость движения частицы:

9. Рассчитаем энергию, полученную в циклотроне:

10. Все измерения и вычисления занесите в таблицу:

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

второй закон Ньютона

сила Лоренца

центростремительное ускорение

R, м

q_е, Кл

Q_α, Кл

m,кг

υ, м/с

Е, Дж

11. Вывод:

П

7

рактическая работа.

Тема: Расчет энергии получаемой при ускорении частиц в циклотроне.

Цель работы: Изучить устройство циклотрона, определить энергию, получаемую при ускорении частиц в циклотроне.

Оборудование: рисунок; линей­ка измерительная.

Теория:

Циклотрон это одна из первых конструкций ускорителя заряженных частиц. Ускоритель состоит из двух электродов в виде половинок круглой невысокой коробки (дуантов). Дуанты помещены в откачиваемый корпус, который помещён между полюсами большого электромагнита. Создаваемое магнитное поле перпендикулярно к плоскости дуантов. На дуанты подаётся переменное напряжение c амплитудой U от генератора высокой частоты.

Частицы при их ускорении движутся по дугам окружностей все увеличивающегося радиуса. Силой обеспечивающей движение по окружности, является сила Лоренца.

Условия выполняемой работы:

В циклотроне создано однородное магнитное поле с индукцией 5,5 Тл.

До какой энергии можно ускорить

α- частицы (ядро атома ⁴₂Не) в этом циклотроне?

Порядок выполнения работы:

1. Запишите формулу второго закона Ньютона…..

2. Запишите формулу силы Лоренца…..

3. Запишите формулу центростремительного ускорения…..

4. Измерьте с помощью линейки максимальный радиус описываемый частицей в циклотроне: R =…. м (Масштаб: 1 см = 10 см = 0,1 м)

5. В справочнике найдите значение заряда электрона q_е = …

6. Рассчитаем заряд α- частицы. Т.к. α- частицы это ядро атома ⁴₂Не, то ядре находятся два протона. Значит Q_α= 2q_р = 2q_е=…..Кл

7. В справочнике найдите значение массы α- частицы m = … кг

8. Подставляя в формулу второго закона Ньютона силу Лоренца и центростремительное ускорение, получим:

Из этой формулы выведем скорость движения частицы:

9. Рассчитаем энергию, полученную в циклотроне:

10. Все измерения и вычисления занесите в таблицу:

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

второй закон Ньютона

сила Лоренца

центростремительное ускорение

R, м

q_е, Кл

Q_α, Кл

m,кг

υ, м/с

Е, Дж

11. Вывод:

П

10

рактическая работа.

Тема: Расчет энергии получаемой при ускорении частиц в циклотроне.

Цель работы: Изучить устройство циклотрона, определить энергию, получаемую при ускорении частиц в циклотроне.

Оборудование: рисунок; линей­ка измерительная.

Теория:

Циклотрон это одна из первых конструкций ускорителя заряженных частиц. Ускоритель состоит из двух электродов в виде половинок круглой невысокой коробки (дуантов). Дуанты помещены в откачиваемый корпус, который помещён между полюсами большого электромагнита. Создаваемое магнитное поле перпендикулярно к плоскости дуантов. На дуанты подаётся переменное напряжение c амплитудой U от генератора высокой частоты.

Частицы при их ускорении движутся по дугам окружностей все увеличивающегося радиуса. Силой обеспечивающей движение по окружности, является сила Лоренца.

Условия выполняемой работы:

В циклотроне создано однородное магнитное поле с индукцией 3,2 Тл.

До какой энергии можно ускорить

α- частицы (ядро атома ⁴₂Не) в этом циклотроне?

Порядок выполнения работы:

1. Запишите формулу второго закона Ньютона…..

2. Запишите формулу силы Лоренца…..

3. Запишите формулу центростремительного ускорения…..

4. Измерьте с помощью линейки максимальный радиус описываемый частицей в циклотроне: R =…. м (Масштаб: 1 см = 10 см = 0,1 м)

5. В справочнике найдите значение заряда электрона q_е = …

6. Рассчитаем заряд α- частицы. Т.к. α- частицы это ядро атома ⁴₂Не, то ядре находятся два протона. Значит Q_α= 2q_р = 2q_е=…..Кл

7. В справочнике найдите значение массы α- частицы m = … кг

8. Подставляя в формулу второго закона Ньютона силу Лоренца и центростремительное ускорение, получим:

Из этой формулы выведем скорость движения частицы:

9. Рассчитаем энергию, полученную в циклотроне:

10. Все измерения и вычисления занесите в таблицу:

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

второй закон Ньютона

сила Лоренца

центростремительное ускорение

R, м

q_е, Кл

Q_α, Кл

m,кг

υ, м/с

Е, Дж

11. Вывод:

П

2

рактическая работа.

Тема: Расчет энергии получаемой при ускорении частиц в циклотроне.

Цель работы: Изучить устройство циклотрона, определить энергию, получаемую при ускорении частиц в циклотроне.

Оборудование: рисунок; линей­ка измерительная.

Теория:

Циклотрон это одна из первых конструкций ускорителя заряженных частиц. Ускоритель состоит из двух электродов в виде половинок круглой невысокой коробки (дуантов). Дуанты помещены в откачиваемый корпус, который помещён между полюсами большого электромагнита. Создаваемое магнитное поле перпендикулярно к плоскости дуантов. На дуанты подаётся переменное напряжение c амплитудой U от генератора высокой частоты.

Частицы при их ускорении движутся по дугам окружностей все увеличивающегося радиуса. Силой обеспечивающей движение по окружности, является сила Лоренца.

Условия выполняемой работы:

В циклотроне создано однородное магнитное поле с индукцией 4,5 Тл.

До какой энергии можно ускорить протоны (ядро атома водорода ¹₁Н) в этом циклотроне?

Порядок выполнения работы:

1. Запишите формулу второго закона Ньютона…..

2. Запишите формулу силы Лоренца…..

3. Запишите формулу центростремительного ускорения…..

4. Измерьте с помощью линейки максимальный радиус описываемый частицей в циклотроне: R =…. м (Масштаб: 1 см = 10 см = 0,1 м)

5. В справочнике найдите значение заряда электрона q_е = …

6. Найдем заряд протона q_р = q_е =…..Кл

7. В справочнике найдите значение массы протона m = … кг

8. Подставляя в формулу второго закона Ньютона силу Лоренца и центростремительное ускорение, получим:

Из этой формулы выведем скорость движения частицы:

9. Рассчитаем энергию, полученную в циклотроне:

10. Все измерения и вычисления занесите в таблицу:

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

второй закон Ньютона

сила Лоренца

центростремительное ускорение

R, м

q_е, Кл

q_р, Кл

m,кг

υ, м/с

Е, Дж

11. Вывод:

П

5

рактическая работа.

Тема: Расчет энергии получаемой при ускорении частиц в циклотроне.

Цель работы: Изучить устройство циклотрона, определить энергию, получаемую при ускорении частиц в циклотроне.

Оборудование: рисунок; линей­ка измерительная.

Теория:

Циклотрон это одна из первых конструкций ускорителя заряженных частиц. Ускоритель состоит из двух электродов в виде половинок круглой невысокой коробки (дуантов). Дуанты помещены в откачиваемый корпус, который помещён между полюсами большого электромагнита. Создаваемое магнитное поле перпендикулярно к плоскости дуантов. На дуанты подаётся переменное напряжение c амплитудой U от генератора высокой частоты.

Частицы при их ускорении движутся по дугам окружностей все увеличивающегося радиуса. Силой обеспечивающей движение по окружности, является сила Лоренца.

Условия выполняемой работы:

В циклотроне создано однородное магнитное поле с индукцией 7,4 Тл.

До какой энергии можно ускорить протоны (ядро атома водорода ¹₁Н) в этом циклотроне?

Порядок выполнения работы:

1. Запишите формулу второго закона Ньютона…..

2. Запишите формулу силы Лоренца…..

3. Запишите формулу центростремительного ускорения…..

4. Измерьте с помощью линейки максимальный радиус описываемый частицей в циклотроне: R =…. м (Масштаб: 1 см = 10 см = 0,1 м)

5. В справочнике найдите значение заряда электрона q_е = …

6. Найдем заряд протона q_р = q_е =…..Кл

7. В справочнике найдите значение массы протона m = … кг

8. Подставляя в формулу второго закона Ньютона силу Лоренца и центростремительное ускорение, получим:

Из этой формулы выведем скорость движения частицы:

9. Рассчитаем энергию, полученную в циклотроне:

10. Все измерения и вычисления занесите в таблицу:

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

второй закон Ньютона

сила Лоренца

центростремительное ускорение

R, м

q_е, Кл

q_р, Кл

m,кг

υ, м/с

Е, Дж

11. Вывод:

П

8

рактическая работа.

Тема: Расчет энергии получаемой при ускорении частиц в циклотроне.

Цель работы: Изучить устройство циклотрона, определить энергию, получаемую при ускорении частиц в циклотроне.

Оборудование: рисунок; линей­ка измерительная.

Теория:

Циклотрон это одна из первых конструкций ускорителя заряженных частиц. Ускоритель состоит из двух электродов в виде половинок круглой невысокой коробки (дуантов). Дуанты помещены в откачиваемый корпус, который помещён между полюсами большого электромагнита. Создаваемое магнитное поле перпендикулярно к плоскости дуантов. На дуанты подаётся переменное напряжение c амплитудой U от генератора высокой частоты.

Частицы при их ускорении движутся по дугам окружностей все увеличивающегося радиуса. Силой обеспечивающей движение по окружности, является сила Лоренца.

Условия выполняемой работы:

В циклотроне создано однородное магнитное поле с индукцией 2,6 Тл.

До какой энергии можно ускорить протоны (ядро атома водорода ¹₁Н) в этом циклотроне?

Порядок выполнения работы:

1. Запишите формулу второго закона Ньютона…..

2. Запишите формулу силы Лоренца…..

3. Запишите формулу центростремительного ускорения…..

4. Измерьте с помощью линейки максимальный радиус описываемый частицей в циклотроне: R =…. м (Масштаб: 1 см = 10 см = 0,1 м)

5. В справочнике найдите значение заряда электрона q_е = …

6. Найдем заряд протона q_р = q_е =…..Кл

7. В справочнике найдите значение массы протона m = … кг

8. Подставляя в формулу второго закона Ньютона силу Лоренца и центростремительное ускорение, получим:

Из этой формулы выведем скорость движения частицы:

9. Рассчитаем энергию, полученную в циклотроне:

10. Все измерения и вычисления занесите в таблицу:

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

второй закон Ньютона

сила Лоренца

центростремительное ускорение

R, м

q_е, Кл

q_р, Кл

m,кг

υ, м/с

Е, Дж

11. Вывод:

П

11

рактическая работа.

Тема: Расчет энергии получаемой при ускорении частиц в циклотроне.

Цель работы: Изучить устройство циклотрона, определить энергию, получаемую при ускорении частиц в циклотроне.

Оборудование: рисунок; линей­ка измерительная.

Теория:

Циклотрон это одна из первых конструкций ускорителя заряженных частиц. Ускоритель состоит из двух электродов в виде половинок круглой невысокой коробки (дуантов). Дуанты помещены в откачиваемый корпус, который помещён между полюсами большого электромагнита. Создаваемое магнитное поле перпендикулярно к плоскости дуантов. На дуанты подаётся переменное напряжение c амплитудой U от генератора высокой частоты.

Частицы при их ускорении движутся по дугам окружностей все увеличивающегося радиуса. Силой обеспечивающей движение по окружности, является сила Лоренца.

Условия выполняемой работы:

В циклотроне создано однородное магнитное поле с индукцией 5,8 Тл.

До какой энергии можно ускорить протоны (ядро атома водорода ¹₁Н) в этом циклотроне?

Порядок выполнения работы:

1. Запишите формулу второго закона Ньютона…..

2. Запишите формулу силы Лоренца…..

3. Запишите формулу центростремительного ускорения…..

4. Измерьте с помощью линейки максимальный радиус описываемый частицей в циклотроне: R =…. м (Масштаб: 1 см = 10 см = 0,1 м)

5. В справочнике найдите значение заряда электрона q_е = …

6. Найдем заряд протона q_р = q_е =…..Кл

7. В справочнике найдите значение массы протона m = … кг

8. Подставляя в формулу второго закона Ньютона силу Лоренца и центростремительное ускорение, получим:

Из этой формулы выведем скорость движения частицы:

9. Рассчитаем энергию, полученную в циклотроне:

10. Все измерения и вычисления занесите в таблицу:

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

второй закон Ньютона

сила Лоренца

центростремительное ускорение

R, м

q_е, Кл

q_р, Кл

m,кг

υ, м/с

Е, Дж

11. Вывод:

П

3

рактическая работа.

Тема: Расчет энергии получаемой при ускорении частиц в циклотроне.

Цель работы: Изучить устройство циклотрона, определить энергию, получаемую при ускорении частиц в циклотроне.

Оборудование: рисунок; линей­ка измерительная.

Теория:

Циклотрон это одна из первых конструкций ускорителя заряженных частиц. Ускоритель состоит из двух электродов в виде половинок круглой невысокой коробки (дуантов). Дуанты помещены в откачиваемый корпус, который помещён между полюсами большого электромагнита. Создаваемое магнитное поле перпендикулярно к плоскости дуантов. На дуанты подаётся переменное напряжение c амплитудой U от генератора высокой частоты.

Частицы при их ускорении движутся по дугам окружностей все увеличивающегося радиуса. Силой обеспечивающей движение по окружности, является сила Лоренца.

Условия выполняемой работы:

В циклотроне создано однородное магнитное поле с индукцией 3,5 Тл.

До какой энергии можно ускорить дейтроны (изотоп водорода ²₁Н) в этом циклотроне?

Порядок выполнения работы:

1. Запишите формулу второго закона Ньютона…..

2. Запишите формулу силы Лоренца…..

3. Запишите формулу центростремительного ускорения…..

4. Измерьте с помощью линейки максимальный радиус описываемый частицей в циклотроне: R =…. м (Масштаб: 1 см = 10 см = 0,1 м)

5. В справочнике найдите значение заряда электрона q_е = …

6. Рассчитаем заряд дейтрона. Т.к. дейтрон это изотоп водорода ²₁Н, то ядре находится один протон. Значит заряд протона q_р = q_е =…..Кл

7. В справочнике найдите значение массы дейтрона m = … кг

8. Подставляя в формулу второго закона Ньютона силу Лоренца и центростремительное ускорение, получим:

Из этой формулы выведем скорость движения частицы:

9. Рассчитаем энергию, полученную в циклотроне:

10. Все измерения и вычисления занесите в таблицу:

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

второй закон Ньютона

сила Лоренца

центростремительное ускорение

R, м

q_е, Кл

q_р, Кл

m,кг

υ, м/с

Е, Дж

11. Вывод:

П

6

рактическая работа.

Тема: Расчет энергии получаемой при ускорении частиц в циклотроне.

Цель работы: Изучить устройство циклотрона, определить энергию, получаемую при ускорении частиц в циклотроне.

Оборудование: рисунок; линей­ка измерительная.

Теория:

Циклотрон это одна из первых конструкций ускорителя заряженных частиц. Ускоритель состоит из двух электродов в виде половинок круглой невысокой коробки (дуантов). Дуанты помещены в откачиваемый корпус, который помещён между полюсами большого электромагнита. Создаваемое магнитное поле перпендикулярно к плоскости дуантов. На дуанты подаётся переменное напряжение c амплитудой U от генератора высокой частоты.

Частицы при их ускорении движутся по дугам окружностей все увеличивающегося радиуса. Силой обеспечивающей движение по окружности, является сила Лоренца.

Условия выполняемой работы:

В циклотроне создано однородное магнитное поле с индукцией 9,1 Тл.

До какой энергии можно ускорить дейтроны (изотоп водорода ²₁Н) в этом циклотроне?

Порядок выполнения работы:

1. Запишите формулу второго закона Ньютона…..

2. Запишите формулу силы Лоренца…..

3. Запишите формулу центростремительного ускорения…..

4. Измерьте с помощью линейки максимальный радиус описываемый частицей в циклотроне: R =…. м (Масштаб: 1 см = 10 см = 0,1 м)

5. В справочнике найдите значение заряда электрона q_е = …

6. Рассчитаем заряд дейтрона. Т.к. дейтрон это изотоп водорода ²₁Н, то ядре находится один протон. Значит заряд протона q_р = q_е =…..Кл

7. В справочнике найдите значение массы дейтрона m = … кг

8. Подставляя в формулу второго закона Ньютона силу Лоренца и центростремительное ускорение, получим:

Из этой формулы выведем скорость движения частицы:

9. Рассчитаем энергию, полученную в циклотроне:

10. Все измерения и вычисления занесите в таблицу:

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

второй закон Ньютона

сила Лоренца

центростремительное ускорение

R, м

q_е, Кл

q_р, Кл

m,кг

υ, м/с

Е, Дж

11. Вывод:

П

9

рактическая работа.

Тема: Расчет энергии получаемой при ускорении частиц в циклотроне.

Цель работы: Изучить устройство циклотрона, определить энергию, получаемую при ускорении частиц в циклотроне.

Оборудование: рисунок; линей­ка измерительная.

Теория:

Циклотрон это одна из первых конструкций ускорителя заряженных частиц. Ускоритель состоит из двух электродов в виде половинок круглой невысокой коробки (дуантов). Дуанты помещены в откачиваемый корпус, который помещён между полюсами большого электромагнита. Создаваемое магнитное поле перпендикулярно к плоскости дуантов. На дуанты подаётся переменное напряжение c амплитудой U от генератора высокой частоты.

Частицы при их ускорении движутся по дугам окружностей все увеличивающегося радиуса. Силой обеспечивающей движение по окружности, является сила Лоренца.

Условия выполняемой работы:

В циклотроне создано однородное магнитное поле с индукцией 6,9 Тл.

До какой энергии можно ускорить дейтроны (изотоп водорода ²₁Н) в этом циклотроне?

Порядок выполнения работы:

1. Запишите формулу второго закона Ньютона…..

2. Запишите формулу силы Лоренца…..

3. Запишите формулу центростремительного ускорения…..

4. Измерьте с помощью линейки максимальный радиус описываемый частицей в циклотроне: R =…. м (Масштаб: 1 см = 10 см = 0,1 м)

5. В справочнике найдите значение заряда электрона q_е = …

6. Рассчитаем заряд дейтрона. Т.к. дейтрон это изотоп водорода ²₁Н, то ядре находится один протон. Значит заряд протона q_р = q_е =…..Кл

7. В справочнике найдите значение массы дейтрона m = … кг

8. Подставляя в формулу второго закона Ньютона силу Лоренца и центростремительное ускорение, получим:

Из этой формулы выведем скорость движения частицы:

9. Рассчитаем энергию, полученную в циклотроне:

10. Все измерения и вычисления занесите в таблицу:

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

второй закон Ньютона

сила Лоренца

центростремительное ускорение

R, м

q_е, Кл

q_р, Кл

m,кг

υ, м/с

Е, Дж

11. Вывод:

П

12

рактическая работа.

Тема: Расчет энергии получаемой при ускорении частиц в циклотроне.

Цель работы: Изучить устройство циклотрона, определить энергию, получаемую при ускорении частиц в циклотроне.

Оборудование: рисунок; линей­ка измерительная.

Теория:

Циклотрон это одна из первых конструкций ускорителя заряженных частиц. Ускоритель состоит из двух электродов в виде половинок круглой невысокой коробки (дуантов). Дуанты помещены в откачиваемый корпус, который помещён между полюсами большого электромагнита. Создаваемое магнитное поле перпендикулярно к плоскости дуантов. На дуанты подаётся переменное напряжение c амплитудой U от генератора высокой частоты.

Частицы при их ускорении движутся по дугам окружностей все увеличивающегося радиуса. Силой обеспечивающей движение по окружности, является сила Лоренца.

Условия выполняемой работы:

В циклотроне создано однородное магнитное поле с индукцией 2,9 Тл.

До какой энергии можно ускорить дейтроны (изотоп водорода ²₁Н) в этом циклотроне?

Порядок выполнения работы:

1. Запишите формулу второго закона Ньютона…..

2. Запишите формулу силы Лоренца…..

3. Запишите формулу центростремительного ускорения…..

4. Измерьте с помощью линейки максимальный радиус описываемый частицей в циклотроне: R =…. м (Масштаб: 1 см = 10 см = 0,1 м)

5. В справочнике найдите значение заряда электрона q_е = …

6. Рассчитаем заряд дейтрона. Т.к. дейтрон это изотоп водорода ²₁Н, то ядре находится один протон. Значит заряд протона q_р = q_е =…..Кл

7. В справочнике найдите значение массы дейтрона m = … кг

8. Подставляя в формулу второго закона Ньютона силу Лоренца и центростремительное ускорение, получим:

Из этой формулы выведем скорость движения частицы:

9. Рассчитаем энергию, полученную в циклотроне:

10. Все измерения и вычисления занесите в таблицу:

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

второй закон Ньютона

сила Лоренца

центростремительное ускорение

R, м

q_е, Кл

q_р, Кл

m,кг

υ, м/с

Е, Дж

11. Вывод:

П

15

рактическая работа.

Тема: Расчет энергии получаемой при ускорении частиц в циклотроне.

Цель работы: Изучить устройство циклотрона, определить энергию, получаемую при ускорении частиц в циклотроне.

Оборудование: рисунок; линей­ка измерительная.

Теория:

Циклотрон это одна из первых конструкций ускорителя заряженных частиц. Ускоритель состоит из двух электродов в виде половинок круглой невысокой коробки (дуантов). Дуанты помещены в откачиваемый корпус, который помещён между полюсами большого электромагнита. Создаваемое магнитное поле перпендикулярно к плоскости дуантов. На дуанты подаётся переменное напряжение c амплитудой U от генератора высокой частоты.

Частицы при их ускорении движутся по дугам окружностей все увеличивающегося радиуса. Силой обеспечивающей движение по окружности, является сила Лоренца.

Условия выполняемой работы:

В циклотроне создано однородное магнитное поле с индукцией 4,8 Тл.

До какой энергии можно ускорить дейтроны (изотоп водорода ²₁Н) в этом циклотроне?

Порядок выполнения работы:

1. Запишите формулу второго закона Ньютона…..

2. Запишите формулу силы Лоренца…..

3. Запишите формулу центростремительного ускорения…..

4. Измерьте с помощью линейки максимальный радиус описываемый частицей в циклотроне: R =…. м (Масштаб: 1 см = 10 см = 0,1 м)

5. В справочнике найдите значение заряда электрона q_е = …

6. Рассчитаем заряд дейтрона. Т.к. дейтрон это изотоп водорода ²₁Н, то ядре находится один протон. Значит заряд протона q_р = q_е =…..Кл

7. В справочнике найдите значение массы дейтрона m = … кг

8. Подставляя в формулу второго закона Ньютона силу Лоренца и центростремительное ускорение, получим:

Из этой формулы выведем скорость движения частицы:

9. Рассчитаем энергию, полученную в циклотроне:

10. Все измерения и вычисления занесите в таблицу:

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

второй закон Ньютона

сила Лоренца

центростремительное ускорение

R, м

q_е, Кл

q_р, Кл

m,кг

υ, м/с

Е, Дж

11. Вывод:

П

13

рактическая работа.

Тема: Расчет энергии получаемой при ускорении частиц в циклотроне.

Цель работы: Изучить устройство циклотрона, определить энергию, получаемую при ускорении частиц в циклотроне.

Оборудование: рисунок; линей­ка измерительная.

Теория:

Циклотрон это одна из первых конструкций ускорителя заряженных частиц. Ускоритель состоит из двух электродов в виде половинок круглой невысокой коробки (дуантов). Дуанты помещены в откачиваемый корпус, который помещён между полюсами большого электромагнита. Создаваемое магнитное поле перпендикулярно к плоскости дуантов. На дуанты подаётся переменное напряжение c амплитудой U от генератора высокой частоты.

Частицы при их ускорении движутся по дугам окружностей все увеличивающегося радиуса. Силой обеспечивающей движение по окружности, является сила Лоренца.

Условия выполняемой работы:

В циклотроне создано однородное магнитное поле с индукцией 4,1 Тл.

До какой энергии можно ускорить α- частицы (ядро атома ⁴₂Не) в этом циклотроне?

Порядок выполнения работы:

1. Запишите формулу второго закона Ньютона…..

2. Запишите формулу силы Лоренца…..

3. Запишите формулу центростремительного ускорения…..

4. Измерьте с помощью линейки максимальный радиус описываемый частицей в циклотроне: R =…. м (Масштаб: 1 см = 10 см = 0,1 м)

5. В справочнике найдите значение заряда электрона q_е = …

6. Рассчитаем заряд α- частицы. Т.к. α- частицы это ядро атома ⁴₂Не, то ядре находятся два протона. Значит Q_α= 2q_р = 2q_е=…..Кл

7. В справочнике найдите значение массы α- частицы m = … кг

8. Подставляя в формулу второго закона Ньютона силу Лоренца и центростремительное ускорение, получим:

Из этой формулы выведем скорость движения частицы:

9. Рассчитаем энергию, полученную в циклотроне:

10. Все измерения и вычисления занесите в таблицу:

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

второй закон Ньютона

сила Лоренца

центростремительное ускорение

R, м

q_е, Кл

Q_α, Кл

m,кг

υ, м/с

Е, Дж

11. Вывод:
    
    
    

П

14

рактическая работа.

Тема: Расчет энергии получаемой при ускорении частиц в циклотроне.

Цель работы: Изучить устройство циклотрона, определить энергию, получаемую при ускорении частиц в циклотроне.

Оборудование: рисунок; линей­ка измерительная.

Теория:

Циклотрон это одна из первых конструкций ускорителя заряженных частиц. Ускоритель состоит из двух электродов в виде половинок круглой невысокой коробки (дуантов). Дуанты помещены в откачиваемый корпус, который помещён между полюсами большого электромагнита. Создаваемое магнитное поле перпендикулярно к плоскости дуантов. На дуанты подаётся переменное напряжение c амплитудой U от генератора высокой частоты.

Частицы при их ускорении движутся по дугам окружностей все увеличивающегося радиуса. Силой обеспечивающей движение по окружности, является сила Лоренца.

Условия выполняемой работы:

В циклотроне создано однородное магнитное поле с индукцией 3,3 Тл.

До какой энергии можно ускорить протоны (ядро атома водорода ¹₁Н) в этом циклотроне?

Порядок выполнения работы:

1. Запишите формулу второго закона Ньютона…..

2. Запишите формулу силы Лоренца…..

3. Запишите формулу центростремительного ускорения…..

4. Измерьте с помощью линейки максимальный радиус описываемый частицей в циклотроне: R =…. м (Масштаб: 1 см = 10 см = 0,1 м)

5. В справочнике найдите значение заряда электрона q_е = …

6. Найдем заряд протона q_р = q_е =…..Кл

7. В справочнике найдите значение массы протона m = … кг

8. Подставляя в формулу второго закона Ньютона силу Лоренца и центростремительное ускорение, получим:

Из этой формулы выведем скорость движения частицы:

9. Рассчитаем энергию, полученную в циклотроне:

10. Все измерения и вычисления занесите в таблицу:

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

второй закон Ньютона

сила Лоренца

центростремительное ускорение

R, м

q_е, Кл

q_р, Кл

m,кг

υ, м/с

Е, Дж

11. Вывод:

⁴₂Не

2,5

⁴₂Не

1,5

⁴₂Не

5,5

⁴₂Не

3,2

⁴₂Не

4,1

¹₁Н

4,5

¹₁Н

7,4

¹₁Н

2,6

¹₁Н

5,8

¹₁Н

3,3

²₁Н

3,5

²₁Н

9,1

²₁Н

6,9

²₁Н

2,9

²₁Н

4,8

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

²₁Н

второй закон Ньютона

сила Лоренца

центростремительное ускорение

R, м

q_е, Кл

q_р, Кл

m,кг

υ, м/с

Е, Дж

3

1,6^.10^-19

1,6^.10^-19

3,35^.

10^-27

6

9

12

15

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

⁴₂Не

второй закон Ньютона

сила Лоренца

центростремительное ускорение

R, м

q_е, Кл

Q_α, Кл

m,кг

υ, м/с

Е, Дж

1

1,6^.10^-19

3,2^.10^-19

6,64^.

10^-27

4

7

10

13

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

¹₁Н

второй закон Ньютона

сила Лоренца

центростремительное ускорение

R, м

q_е, Кл

q_р, Кл

m,кг

υ, м/с

Е, Дж

2

1,6^.10^-19

1,6^.10^-19

1,672^.

10^-27

5

8

11

15