किसी लघुक्षेत्र में 0.75T का एकसमान चुंबकीय क्षेत्र स्थापित किया है। इसी क्षेत्र में कोई एकसमान स्थिरवैद्युत क्षेत्र कुंडलियों के उभयनिष्ठ अक्ष के लंबवत लगाया जाता है। (एक ही प्रकार के) आवेशित कणों का 15kv विभवांतर पर त्वरित एक संकीर्ण किरण पुंज इस क्षेत्र में दोनों कुंडलियों के अक्ष तथा स्थिरवैद्युत क्षेत्र की लंबवत दिशा के अनुदिश प्रवेश करता है । यदि यह किरण पुंज `9.0xx10^(-5)Vm^(-1)` स्थिरवैद्युत क्षेत्र में अविक्षेपित रहता है, तो यह अनुमान लगाइए कि किरण पुंज में कौन से कण हैं। यह स्पष्ट कीजिए कि यह उत्तर एकमात्र उत्तर क्यों नहीं है?

Explanation

दिया है `B=0.75T, V=15kV =1.5 xx 10^(3)V, E=9.0 xx 10^(5)Vm^(-1)`
मानलो आवेश को एक कण विभवांतर द्वारा त्वरित होता है। तब `qV=1/2mv^(2)`
या `q/m=v^(2)/(2V).....(1)`
यह कण क्रासित विद्युत क्षेत्र और चुंबकीय क्षेत्र में लंबवत प्रवेश करता है तथा बिना विचलित हुए गति करता है। यह तभी संभव है जबकि विद्युत बल चुम्बकीय बल के बराबर व विपरीत हो।
`therefore qE=qvB`
या `v=E/B`
समी. (1) में मान रखने पर, `q/m=((E)/B)^(2)/(2V)=E^(2)/(2VB^(2))`
मान रखने पर, `q/m=((9.0xx10^(5))^(2))/(2 xx 15xx10^(3) xx (0.75)^(2))`
`=(81 xx 10^(10))/(30 xx 562.5) =0.0048 xx 10^(10)`
`=4.8 xx 10^(7)C//kg`
ड्यूट्रॉन्स के लिए, `q/m=(1.6 xx 10^(-19))/(2 xx 1.67 xx 10^(-27))`
`=0.479 xx 10^(8) `
`=4.79 xx 10^(7)=4.8 xx 10^(7)C//kg`
स्पष्ट है कि किरण पुंज में ड्यूट्रॉन्स (जिनमें एक प्रोटॉन और एक न्यूट्रॉन होते हैं) हैं। `He^(++)" के लिए"q/m=(2 xx 1.6 xx 10^(-19))/(4 xx 1.67 xx 10^(-27))=4.8 xx 10^(7)C//kg`
`Li^(++)` के लिए
`q/m=(3 xx 1.6 xx 10^(-19))/(6 xx 1.67 xx10^(-27))=4.8 xx 10^(7)C//kg`
स्पष्ट है कि उत्तर केवल ड्यूट्रॉन्स के लिए ही नहीं, अपितु `He^(++)` एवं `Li^(++)` के लिए भी लागू होता है।