М ИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования
«Тольяттинский государственный университет»
Институт машиностроения

(наименование института полностью)
Кафедра /департамент /центр¹ Институт машиностроения



(наименование кафедры/департамента/центра полностью)

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3
п о дисциплине (учебному курсу) «Физика 2»

^{(наименование дисциплины (учебного курса)}
Вариант _ (при наличии)

Студент

Группа

Преподаватель

Тольятти 2023
Лабораторная работа № 3 «Определение удельного заряда частицы методом отклонения в магнитном поле»

Тема 6. Основные законы магнитного поля.

Цель работы:

• 
  Знакомство с компьютерным моделированием движения заряженных частиц в магнитном поле.
  
• 
  Ознакомление с принципом работы масс-спектрометра.
  
• 
  Определение удельного заряда изотопов.
  

Таблица 2

Результаты измерений (С¹²-С¹⁴)

B = 1,6
	1	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5	1,6	1,7	1,8	1,9
R1, см	7,77	8,55	9,33	10,11	10,88	11,66	12,44	13,22	13,99	14,77
R2, см	9,07	9,98	10,88	11,79	12,7	13,6	14,51	15,42	16,33	17,23
T1/2, c	5	4,8	4,5	4,3	4,2	4,19	4	3,9	3,8	3,7
q1/m1, Кл/кг	0,08	0,08	0,08	0,08	0,08	0,08	0,08	0,08	0,08	0,08
q2/m2, Кл/кг	0,07	0,07	0,07	0,07	0,07	0,07	0,07	0,07	0,07	0,07
Табличные значения q1/m1 = 0,5, q2/m2 = 0,4

---

Удельный заряд каждого изотопа рассчитываем по формуле



Среднее значение удельного заряда для каждого изотопа









Вывод: С увеличением скорости радиус окружности движения изотопов увеличивается, а время движения уменьшается. При этом удельный заряд остается неизменным. Среднее значение удельного заряда С¹²>С¹⁴.

Таблица 3

Результаты измерений (Ne²⁰-Ne²²)

B= 1,6
	1	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5	1,6	1,7	1,8	1,9
R1, см	12,96	14,25	15,55	16,84	18,14	19,44	20,73	22,03	23,32	24,62
R2, см	14,25	15,68	17,1	18,53	19,95	21,38	22,8	24,23	25,65	27,08
T1/2, c	6,3	6	5,83	5,7	5,6	5,5	5,4	5,3	5,1	5,0
q1/m1, Кл/кг	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05
q2/m2, Кл/кг	0,04	0,04	0,04	0,04	0,04	0,04	0,04	0,04	0,04	0,04
Табличные значения q1/m1 = 0,5, q2/m2 = 0,45

---

Удельный заряд каждого изотопа рассчитываем по формуле



Среднее значение удельного заряда для каждого изотопа









Вывод: С увеличением скорости радиус окружности движения изотопов увеличивается, а время движения уменьшается. При этом удельный заряд остается неизменным. Среднее значение удельного заряда Ne²⁰>Ne²².

Таблица 4

Результаты измерений (U²³⁵-U²³⁸)

B= 1,6
	1	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5	1,6	1,7	1,8	1,9
R1, см	152,24	167,47	182,69	197,92	213,14	228,37	243,59	258,82	274,04	289,26
R2, см	154,19	169,61	185,03	200,44	215,86	231,28	246,7	262,12	277,54	292,96
T1/2, c	20	19,4	18	17,2	16,8	16,2	15,5	14,9	14,4	14,1
q1/m1, Кл/кг	0,004	0,004	0,004	0,004	0,004	0,004	0,004	0,004	0,004	0,004
q2/m2, Кл/кг	0,004	0,004	0,004	0,004	0,004	0,004	0,004	0,004	0,004	0,004
Табличные значения q1/m1 = 0,4, q2/m2 = 0,4

---

Удельный заряд каждого изотопа рассчитываем по формуле



Среднее значение удельного заряда для каждого изотопа









Вывод: С увеличением скорости радиус окружности движения изотопов увеличивается, а время движения уменьшается. При этом удельный заряд остается неизменным. Среднее значение удельного заряда U²³⁵=U²³⁸.

Таблица 5

Результаты измерений (In¹¹³-In¹¹⁵)

B= 1,6
	1	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5	1,6	1,7	1,8	1,9
R1, см	73,21	80,53	87,85	95,17	102,49	109,81	117,13	124,45	131,77	139,09
R2, см	74,5	81,95	89,4	96,85	104,3	111,75	119,2	126,65	134,1	141,55
T1/2, c	19,3	18,9	18,3	18,2	17,4	16,7	15,5	13,1	12,8	12,5
q1/m1, Кл/кг	0,009	0,009	0,009	0,009	0,009	0,009	0,009	0,009	0,009	0,009
q2/m2, Кл/кг	0,008	0,008	0,008	0,008	0,008	0,008	0,008	0,008	0,008	0,008
Табличные значения q1/m1 = 0,4, q2/m2 = 0,4

---

Удельный заряд каждого изотопа рассчитываем по формуле



Среднее значение удельного заряда для каждого изотопа









Вывод: С увеличением скорости радиус окружности движения изотопов увеличивается, а время движения уменьшается. При этом удельный заряд остается неизменным. Среднее значение удельного заряда In¹¹³>In¹¹⁵.

Построим графики зависимости периода обращения частицы от скорости.



График 1

На основании данного графика можно сделать вывод о том, что с увеличением скорости изотопа С¹²-С¹⁴ с 1 до 1,9*10³ м/с период обращения частицы Т_1/2 сокращается с 5с до 3,7с.



График 2

Данный график показывает, что с увеличением скорости изотопа Ne²⁰-Ne²² с 1 до 1,9*10³ м/с период обращения частицы Т_1/2 сокращается с 6,3с до 5,0с.



График 3

По данному графику можно определить, что при увеличении скорости изотопа U²³⁵-U²³⁸ с 1 до 1,9*10³ м/с период обращения частицы Т_1/2 сокращается с 20с до 14,1с.



График 4

Исходя из данных, изображенных на графике, можно сделать вывод о том, что с увеличением скорости изотопа In¹¹³-In¹¹⁵ с 1 до 1,9*10³ м/с период обращения частицы Т_1/2 сокращается с 19,3с до 12,5с.

Вывод: таким образом, проанализировав вышеуказанные графики, можно сделать вывод о том, что частица, влетающая в однородное магнитное поле, движется по дуге окружности, радиус которой зависит от заряда частицы и от скорости движения. При этом, с увеличением скорости, время движения частицы сокращается.

---

Смотрите также файлы

• Советы родителям.docx

• Программа среднего профессионального образования Коммерция ( по отрослям) Дисциплина История.docx

• Задание 1 (решение задач).docx

• Реферат дисциплина Деловой этикет модуль 1 контрольная.docx

• Специальная оценка условий газорезчика.docx