Дано:
Ускоряющая разность потенциалов U = 100 В
Магнитное поле B = 0.1 Тл
Шаг винтовой линии h = 6.5 см = 0.065 м
Радиус R = 1 см = 0.01 м
Когда заряженная частица двигается в однородном магнитном поле, возникает циклическое движение вдоль винтовой линии.
Для частицы, двигающейся в магнитном поле вместе с ускоряющим ее электрическим полем, радиус винтовой траектории можно найти по формуле:
R = (2 * U * m) / (q * B^2), где m - масса частицы, q - абсолютное значение заряда.
Также, шаг винтовой линии связан с радиусом и угловой скоростью частицы ω (частотой обращения вокруг оси винтовой линии) следующим образом:
h = R * ω
Из этих двух формул можно выразить отношение заряда к массе частицы:
q / m = (4 * U) / (π^2 * B^2 * h^2)
Подставляем известные значения:
q / m = (4 * 100) / (π^2 * 0.1^2 * 0.065^2)
q / m ≈ 9.58 * 10^8 Кл/кг
Ответ:
Отношение заряда частицы к ее массе составляет примерно 9.58 * 10^8 Кл/кг.