Wat is de straal van halve cirkel in een cyclotron als Deutron waar M gelijk is aan 3.3410-27 kg verwerft 15 MeV-energie gegeven B 1,5 t?

Hier leest u hoe u de straal van de halve cirkel in een cyclotron kunt berekenen voor een deuteron met de gegeven parameters:

1. Begrijp de concepten:

* cyclotron: Een cyclotron is een apparaat dat geladen deeltjes versnelt met behulp van een magnetisch veld. De deeltjes bewegen in een spiraalvormig pad als gevolg van de magnetische kracht.

* Deuteron: Een deuteron is de kern van een deuteriumatoom, bestaande uit één proton en één neutron.

* Kinetische energie: De energie die door de Deuteron is opgedaan, is de kinetische energie (KE).

2. Relevante vergelijkingen:

* Kinetische energie: Ke =(1/2) mv²

* magnetische kracht op een geladen deeltje: F =QVB

* Centripetal Force: F =mv²/r

3. Stappen om de straal te berekenen:

* Energie converteren naar joules: 15 MeV =15 × 10⁻³ EV =15 × 10⁻³ × 1.602 × 10⁻¹⁹ J

* Vind de snelheid van de Deuteron:

* Ke =(1/2) mv²

* v =√ (2Ke / m) =√ (2 × 15 × 10⁻³ × 1.602 × 10⁻¹⁹ J / 3.34 × 10⁻²⁷ kg)

* Eigen magnetische kracht met centripetale kracht: De magnetische kracht op de Deuteron houdt het in een cirkelvormig pad, wat de centripetale kracht is.

* qvb =mv²/r

* Los op voor de straal:

* r =mv / (qb) =(3,34 × 10⁻²⁷ kg × √ (2 × 15 × 10⁻³ × 1.602 × 10⁻¹⁹ j / 3.34 × 10⁻²⁷ kg)) / (1.602 × 10⁻¹⁹ C × 1.5 t)

4. Berekening:

Nadat u de waarden hebt aangesloten en de berekening heeft uitgevoerd, zult u merken dat de straal (R) van de halve cirkel ongeveer is:

r ≈ 0,012 meter of 1,2 centimeter

belangrijke opmerkingen:

* De lading van een deuteron (q) is hetzelfde als de lading van een proton:1.602 × 10⁻¹⁹ Coulombs.

* Zorg ervoor dat u tijdens de berekening consistente eenheden gebruikt.

* Deze berekening veronderstelt dat de Deuteron met een constante snelheid in een cirkelvormig pad beweegt.

Laat het me weten als je nog andere vragen hebt!