Page 130 - physics5

114 บทที่ 15 | แม่เหล็กและไฟฟ้า ฟิสิกส์ เล่ม 5 ฟิสิกส์ เล่ม 5 บทที่ 15 | แม่เหล็กและไฟฟ้า 115

ปัญหาท้าทาย

้
่
ุ
ี
ิ
ุ
ื
้
ุ
20. อนภาคแอลฟามประจ +2e เคลอนทจากจด P ดวยความเรว v เขาไปในบรเวณท่ม ี
ี
ี
็
่
ำ
ั
่
สนามแม่เหล็กสมาเสมอ B โดย v มีทิศต้งฉากกับ B แล้วออกจากสนามแม่เหล็กท่จุด Q
ี
ทำาให้เส้นทางการเคลื่อนที่ของอนุภาคแอลฟาในสนามแม่เหล็กเป็นครึ่งวงกลม ดังรูป


B
v  P Q
α α
รูป ประกอบปัญหาท้าทายข้อ 20
7
ถ้าประจุต่อมวลของอนุภาคแอลฟาเท่ากับ 4.79 × 10 คูลอมบ์ต่อกิโลกรัม และสนามแม่เหล็ก
-6
มีขนาด 4.0 × 10 เทสลา จงหาเวลาที่อนุภาคแอลฟาใช้ในการเคลื่อนที่จากจุด P ไปยังจุด Q
T
วิธีทำา จากรูปอนุภาคแอลฟาเคลื่อนที่จาก P ไปยังจุด Q เป็นครึ่งวงกลมจะใช้เวลาเท่ากับ
π
2 r mv 2
หาคาบจาก T และจาก r จะได้
v qB

π
T 2 m
qB
T π m
2 qB
π
(qm )()
B
T π
แทนค่า
−
6
2 (4.79 10 C/ kg)(4.0 10 T)
×
7
×
= 1.64 × 10 s
-2
-2
ตอบ เวลาท่อนุภาคแอลฟาใช้ในการเคล่อนท่จากจุด P ไปยังจุด Q เท่ากับ 1.64 × 10 วินาท ี
ื
ี
ี

สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี