Monivalintojen vastaukset

1.1. Kiihdyttävä sähkökenttä tekee työn [[$W=QU$]] , joka on yhtä suuri kuin hiukkasen saama liike-energia. Työn suuruus riippuu sähkövarauksesta. Protonin ja elektronin sähkövaraukset ovat yhtä suuret, mutta vastakkaismerkkiset, joten ne saavat yhtä suuren liike-energian.

1.2. Liike-energian lausekkeen [[$E=\frac{1}{2}mv^2$]] perusteella elektroni saa suuremman nopeuden, koska sen massa on pienempi kuin protonin.

1.3. Hiukkasten radat kaartuvat eri suuntiin, joten niihin kohdistuu erisuuntainen magneettinen voima. Niiden sähkövaraukset ovat siis erimerkkiset.

Oikean käden säännön mukaan magneettinen voima suuntautuu kohti hiukkasen 1 radan keskipistettä, joten hiukkasen 1 varaus on positiivinen. 

Newtonin II lain mukaisesta liikeyhtälöstä voidaan johtaa radan säteelle lauseke.

[[$ \begin{align} \quad QvB&=m\dfrac{v^2}{r} \quad &&||:v \\ \, \\ QB&=m\dfrac{v}{r} &&||\cdot r \\ \, \\ QBr&=mv &&||:QB \\ \, \\ r&=\dfrac{mv}{QB} \\ \, \\ \end{align} $]]​

Lausekkeen mukaisesti säteeseen vaikuttavat hiukkasen massa ja nopeus. Ei siis voida päätellä hiukkasten massojen tai nopeuksien suhdetta. Tiedetään ainoastaan, että tulo [[$mv$]] on suurempi hiukkaselle 2.

Takaisin