“三种射线”在磁场和电场中的偏转
http://www.newdu.com 2018-12-01 人民教育出版社 佚名 参加讨论
“三种射线”在磁场和电场中的偏转 江苏省苏州市相城区陆慕高级中学 许福明 放射性物质放出的三种射线，不沿电场线或磁感线进入电场或磁场时发生偏转。学生在由轨道的弯曲程度来判断α射线或β射线的习题中屡犯错误，笔者通过定量计算找出判别射线轨迹的方法。 一、三种射线在电场中的偏转  三种射线沿垂直电场线方向射入时，如图1所示，由于电场对带电粒子的作用，三种射线由一束变为三束。γ射线不带电，继续沿原方向前进，故应打在底片上的b位置；α射线偏向负极板，β射线偏向正极板。在未知极板带电性的情况下，只能通过射线轨迹的弯曲程度来判断哪束是α射线，哪束是β射线。 α、β粒子在电场中做类平抛运动，设极板长度为L，α粒子进入电场的初速度为v1，横向位移为s1，加速度为a1，质量为m1，电量为q1，运动时间为t1；β粒子相应的各物理量为v2，s2，a2，m2，q2，t2。则  ，同理， ，由于 ， ， （α粒子的速度约为光速的 。粒子的速度接近光速），所以 即底片上的a点应是α粒子，右极板带负电；c点是β粒子，左极板带正电。 二、三种射线在磁场中的偏转  三种射线沿垂直磁感线方向射入时，如图2所示，由于受洛伦兹力的作用，三种射线由一束变为三束。γ射线不带电，继续沿原方向前进，故b为γ射线；α粒子、β粒子将分别做圆周运动，由于他们的电性相反，所受的洛伦磁力方向相反，因此偏转方向相反。在未知空间磁场方向的情况下，只能通过射线轨迹的弯曲程度来判断哪束是α射线，哪束是β射线。 设α粒子进入磁场的速度为v1，质量为m1，电量为q1，运动半径为R1；β粒子的相应各物理量为v2，m2、q2，R2。则  ，同理 ，所以 故a为α射线，c为β射线，空间磁场方向为垂直于纸面向外。 综上所述，放射性物质放出的三种射线，不论是垂直进入匀强电场还是匀强磁场，偏转角大的（或半径小的）是β粒子，偏转角小的（或半径大的）是α粒子，同时也可由此判断出电场或磁场的方向。 (责任编辑：admin) |
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