Инфоурок Физика Другие методич. материалыДидактический материал по физике "Циклотрон" (11 класс)

Дидактический материал по физике "Циклотрон" (11 класс)

Скачать материал

1

 
Практическая 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.

http://900igr.net/up/datas/74506/031.jpg

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 qе = …

6.    Рассчитаем заряд α- частицы. Т.к. α- частицы это ядро атома 42Не, то ядре находятся два протона. Значит Qα= 2qр = 2qе=…..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

qе, Кл

Qα, Кл

m,кг

υ, м/с

Е, Дж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.    Вывод:

4

 
Практическая 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.

http://900igr.net/up/datas/74506/031.jpg

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 qе = …

6.   Рассчитаем заряд α- частицы. Т.к. α- частицы это ядро атома 42Не, то ядре находятся два протона. Значит Qα= 2qр = 2qе=…..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

qе, Кл

Qα, Кл

m,кг

υ, м/с

Е, Дж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.    Вывод:

7

 
Практическая 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 qе = …

6.   Рассчитаем заряд α- частицы. Т.к. α- частицы это ядро атома 42Не, то ядре находятся два протона. Значит Qα= 2qр = 2qе=…..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

qе, Кл

Qα, Кл

m,кг

υ, м/с

Е, Дж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.    Вывод:

10

 
Практическая 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 qе = …

6.   Рассчитаем заряд α- частицы. Т.к. α- частицы это ядро атома 42Не, то ядре находятся два протона. Значит Qα= 2qр = 2qе=…..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

qе, Кл

Qα, Кл

m,кг

υ, м/с

Е, Дж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.    Вывод:

 

2

 
Практическая 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 qе = …

6.   Найдем заряд протона qр = qе =…..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

qе, Кл

qр, Кл

m,кг

υ, м/с

Е, Дж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.    Вывод:

 

 

5

 
Практическая 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 qе = …

6.   Найдем заряд протона qр = qе =…..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

qе, Кл

qр, Кл

m,кг

υ, м/с

Е, Дж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.    Вывод:

 

 

8

 
Практическая 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 qе = …

6.   Найдем заряд протона qр = qе =…..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

qе, Кл

qр, Кл

m,кг

υ, м/с

Е, Дж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.    Вывод:

11

 
Практическая 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 qе = …

6.   Найдем заряд протона qр = qе =…..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

qе, Кл

qр, Кл

m,кг

υ, м/с

Е, Дж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.    Вывод:

3

 
Практическая 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 qе = …

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

qе, Кл

qр, Кл

m,кг

υ, м/с

Е, Дж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.    Вывод:

6

 
Практическая 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 qе = …

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

qе, Кл

qр, Кл

m,кг

υ, м/с

Е, Дж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.    Вывод:

 

9

 
Практическая 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 qе = …

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

qе, Кл

qр, Кл

m,кг

υ, м/с

Е, Дж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.    Вывод:

12

 
Практическая 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 qе = …

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

qе, Кл

qр, Кл

m,кг

υ, м/с

Е, Дж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.    Вывод:

 

15

 
Практическая 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 qе = …

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

qе, Кл

qр, Кл

m,кг

υ, м/с

Е, Дж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.    Вывод:

13

 
Практическая 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.

http://900igr.net/up/datas/74506/031.jpg

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 qе = …

6.   Рассчитаем заряд α- частицы. Т.к. α- частицы это ядро атома 42Не, то ядре находятся два протона. Значит Qα= 2qр = 2qе=…..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

qе, Кл

Qα, Кл

m,кг

υ, м/с

Е, Дж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.    Вывод:

14

 
Практическая 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 qе = …

6.   Найдем заряд протона qр = qе =…..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

qе, Кл

qр, Кл

m,кг

υ, м/с

Е, Дж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.   Вывод:

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

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

qе, Кл

qр, 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

qе, Кл

Qα, 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

qе, Кл

qр, 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

 

 

 

                                  

Просмотрено: 0%
Просмотрено: 0%
Скачать материал
Скачать материал
Скачать материал

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

6 189 272 материала в базе

Материал подходит для УМК

Скачать материал

Другие материалы

Конспект урока по физике. Активное, ёмкостное и индуктивное сопротивление в цепи переменного тока.
  • Учебник: «Физика (базовый уровень)», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М. / Под ред. Парфентьевой Н.А.
  • Тема: § 34. Катушка индуктивности в цепи переменного тока
Рейтинг: 1 из 5
  • 23.09.2020
  • 552
  • 14
«Физика (базовый уровень)», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М. / Под ред. Парфентьевой Н.А.
Технологическая карта урока физики 11 класс (ФГОС)
  • Учебник: «Физика (базовый уровень)», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М. / Под ред. Парфентьевой Н.А.
  • Тема: § 3. Модуль вектора магнитной индукции. Сила Ампера
  • 22.09.2020
  • 1599
  • 95
«Физика (базовый уровень)», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М. / Под ред. Парфентьевой Н.А.
Методические указания по организации практических работ по физике по профессии Мастер по ремонту и обслуживанию автомобилей
  • Учебник: «Физика (базовый уровень)», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М. / Под ред. Парфентьевой Н.А.
  • 13.09.2020
  • 306
  • 0
«Физика (базовый уровень)», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М. / Под ред. Парфентьевой Н.А.

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

  • Скачать материал
    • 23.09.2020 884
    • DOCX 801.5 кбайт
    • Оцените материал:
  • Настоящий материал опубликован пользователем Андреева Наталья Ивановна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

    Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

    Удалить материал
  • Автор материала

    Андреева Наталья Ивановна
    Андреева Наталья Ивановна
    • На сайте: 5 лет и 4 месяца
    • Подписчики: 1
    • Всего просмотров: 95146
    • Всего материалов: 50

Ваша скидка на курсы

40%
Скидка для нового слушателя. Войдите на сайт, чтобы применить скидку к любому курсу
Курсы со скидкой