Движущаяся заряженная частица, попадая в область магнитного поля перпендикулярно линиям магнитной индукции, движется по окружности под действием центростремительной силы Лоренца: . Подставляя значения центростремительного ускорения и силы Лоренца, получим для радиуса частицы: .
Основной визитной карточкой частицы является отношение её заряда к массе – удельный заряд частицы: .
Определение неизвестной частицы осуществляется путём сравнения её удельного заряда с удельным зарядом известной частицы , в данном случае известной частицей является протон. Трек протона обозначен цифрой один, неизвестной частицы цифрой - два.
Поскольку скорости движения частиц одинаковы, и величина магнитного поля тоже, то отношение удельных зарядов будет равно: =. Таким образом удельный заряд неизвестной частицы: .
Радиус кривизны треков определяют следующим образом. На фотографии каждого трека строят две хорды и восстанавливают перпендикуляры к их серединам до пересечения этих перпендикуляров. Точка пересечения перпендикуляров является центром окружности, её радиус измеряют линейкой от центра окружности до трека.
После измерений радиусов рассчитывают удельный заряд частицы и сравнивают с табличными значениями для известных частиц, отвечая, таким образом, на вопрос: какая это частица.
Удельный заряд некоторых частиц
Обозначение частиц
Кл/кг
Электрон
1,76·1011
α-частица
5,0·107
Дейтрон
3,0·107
Изотоп гелия
6,5·107
Объяснение:
ΔU = Q + A
Механическая работа над гирями не совершалась: A = 0.
Значит, ΔU = Q, изменение внутренней энергии равно переданной гирям теплоте.
Сообщенная гирям теплота Q равна Q=cmΔT
где с - теплоемкость железа, m - масса гири, ΔT - повышение температуры гири.
Поскольку обе гири сделаны из одинакового материала - железа, и повышение температуры тоже было одинаковым - от комнатной температуры до температуры кипения, то количество переданной теплоты пропорционально массе гири: ΔU = km
Таким образом, изменение внутренней энергии 200-граммовой гири (ΔU₂₀₀ = k*200) в два раза больше, чем изменение внутренней энергии 100-грамммовой гири (ΔU₁₀₀ = k*100): ΔU₂₀₀/ ΔU₁₀₀ = k*200 / k*100 = 200/100 = 2