Q12

El LHC (Large Hadron Collider) és un accelerador de protons que està allotjat en un túnel de 27 km de circumferència entre les fronteres de França i Suïssa. En el mateix túnel abans havia estat LEP (Large Electron-Positron Collider), un accelerador d'electrons i positrons. La velocitat amb què es movien les partícules al LEP i la velocitat amb què els protons al LHC són semblants. Recordeu que me < mp, qe = -qp.

a) Raoneu en quin dels dos casos calen imants més potents.

Si tenim que:

r gleich Zähler m mal v geteilt durch Nenner q mal B Bruchergebnis Leerzeichen

per al mateix radi de gir, desviar una partícula de massa major (el protó) demana un camp proporcionalment major.

És a dir:

S i Leerzeichen geschweifte Klammern öffnen Tabelle Zeile Zelle v unterer Index p gleich v unterer Index e Leerzeichen Leerzeichen Ende Zelle Zeile Zelle öffnen senkrechter Strich q unterer Index p schließen senkrechter Strich gleich Leerzeichen öffnen senkrechter Strich q unterer Index e schließen senkrechter Strich Ende Zelle Zeile Zelle m unterer Index p größer als m unterer Index e Ende Zelle Ende Tabelle geschweifte Klammern schließen Leerzeichen l l a v o r s Leerzeichen B unterer Index p größer als B unterer Index e


b) Si les partícules giren en el sentit de les agulles del rellotge (mirant l'anell des de sobre), indiqueu en cada cas quina direcció i sentit ha de tenir el camp magnètic.

Cal que la força apunti cap al centre de l'anell. En el cas dels protons caldrà que el camp estigui dirigit cap amunt, en el cas dels electrons ha d'estar dirigit cap avall.

La força magnètica que actua sobre una partícula de càrrega q és

F mit rechtspfeil darüber gleich q mal linke klammer v mit rechtspfeil darüber multipliziert mit B mit rechtspfeil darüber rechte klammer

En el cas dels protons tenim:



i en el cas dels electrons: