Page 117 - physics5

102 บทที่ 15 | แม่เหล็กและไฟฟ้า ฟิสิกส์ เล่ม 5 ฟิสิกส์ เล่ม 5 บทที่ 15 | แม่เหล็กและไฟฟ้า 103

-2
4. อิเล็กตรอนตัวหนึ่งถูกทำาให้เคลื่อนที่จากหยุดนิ่งด้วยความต่างศักย์ 2.84 × 10 โวลต์ หลังจาก
ำ
ี
ื
ั
ั
น้นเข้าไปในสนามแม่เหล็กสมาเสมอขนาด 4.0 เทสลา โดยมีทิศทางการเคล่อนท่ต้งฉากกับ
่
ทิศทางของสนามแม่เหล็ก จะมีขนาดของแรงกระทำาต่ออิเล็กตรอนเท่าใด
ำ
ี
วิธีทำา ประจุไฟฟ้าถูกเร่งด้วยความต่างศักย์จะทาให้พลังงานจลน์เปล่ยนไปเท่ากับพลังงานไฟฟ้า
ที่ได้รับ
1
mv − 1 mu 2 qV
2
∆
2 2
อิเล็กตรอนถูกทำาให้เคลื่อนที่จากหยุดนิ่ง จะได้
1
∆
2
mv = qV
2
2qV
∆
v =
m
-2
×
×
×
2(1.6 10 − 19 C)(2.84 10 V)
แทนค่า v = − 31
(9.1 10 kg)
×
4
= 9.9934 × 10 m/s
F = qvB
-19 4
= (1.6 × 10 C)(9.9934 × 10 m/s)(4.0 T)
= 6.395 × 10 N
-14
-14
ตอบ ขนาดของแรงที่กระทำาต่ออิเล็กตรอนเท่ากับ 6.4 × 10 นิวตัน
-27 -19
5. อนุภาคแอลฟามีมวล 6.68 × 10 กิโลกรัม และมีประจุ +3.20 × 10 คูลอมบ์ เคลื่อนที่ด้วย
6
่
ั
ความเร็ว 3 × 10 เมตรต่อวินาท ในทิศทางต้งฉากกับสนามแม่เหล็กสมาเสมอขนาด 1.0 เทสลา
ี
ำ
เส้นทางการเคลื่อนที่ของอนุภาคแอลฟาเป็นวงกลมที่มีรัศมีเท่าใด
้
้
ำ
่
็
่
ื
ี
ี
่
่
ุ
ื
วิธีทำา เมออนภาคแอลฟาเคลอนทตงฉากกบสนามแมเหลก ทาใหเสนทางการเคลอนทเปน
่
ั
ื
่
ั
้
็
วงกลม ที่มีรัศมีตามสมการ
mv
r =
qB
×
(6.68 10 − 27 kg)(3 10 m/s)
6
×
แทนค่า r =
(3.20 10 − 19 C)(1.0 T)
×
= 6.26 × 10 m
-2
-2
ตอบ เส้นทางการเคลื่อนที่ของอนุภาคแอลฟาเป็นวงกลมที่มีรัศมีเท่ากับ 6.26 × 10 เมตร
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี