Elektromagnetismus
Ladung im B-Feld
Schiebe Probeladungsgeschwindigkeit — magnetische Kraft F = qv×B erscheint in den Anzeigen.
Ladung im B-Feld — interaktive Elektromagnetismus-Simulation. Schiebe Probeladungsgeschwindigkeit — magnetische Kraft F = qv×B erscheint in den Anzeigen. Kostenloses browserbasiertes virtuelles Physiklabor mit Live-SI-Messwerten und geführtem Tutorial.
Magnetkraft
Stelle die Testladungsgeschwindigkeit ein — die Magnetkraft F = qv×B erscheint in den Anzeigen.
Stelle die Testladungsgeschwindigkeit ein — die Magnetkraft F = qv×B erscheint in den Anzeigen.
- F = qv×B
- F ⊥ v und B
Untersuchungsbericht
Planen Sie die Frage, bevor Sie das Labor öffnen
Das Briefing entspricht der vorgerenderten Seite: Leitfrage, konkurrierende Vorhersagen, Variablenrollen, maßgebliche Gesetze, Aufbau sowie Analyse- und Erweiterungsaufgaben bleiben sichtbar und in dieser Reihenfolge.
Fahrfrage
Ein geladenes Teilchen bewegt sich durch einen gleichmäßigen Magnetfeldbereich. Hängt die darauf wirkende Magnetkraft von der Geschwindigkeit des Teilchens ab oder nur von der Feldstärke?
Vorhersagen zum Abwägen
- Die Kraft hängt nur von der Feldstärke ab, nicht von der Geschwindigkeit.
- Die magnetische Kraft hängt nicht auf einfache Weise von einer der beiden Größen ab.
- Die Kraft hängt sowohl von der Feldstärke als auch von der Geschwindigkeit des Teilchens ab – schnellere Teilchen spüren eine stärkere Magnetkraft.
Variable Rollen
Was Sie eingestellt haben:
- Geschwindigkeit x-Komponente v_x (m/s)
- Geschwindigkeits-y-Komponente v_y (m/s)
Was Sie messen:
- Kraftgröße F (µN)
Wie die Untersuchung abläuft
- Öffnen Sie die qv-cross-b-Preset und drücken Sie Zurücksetzen. Der Feldbereich hat einen festen Bz = 0.12 T; die Prüfladung ist q = 3×10⁻¹⁰ C.
- Aktivieren Sie die Kraft-Größen-Anzeige an der Testladung.
- Stellen Sie die Geschwindigkeitskomponenten der Testladung für jeden Versuch ein und zeichnen Sie die Kraftgröße auf.
Maßgebende Gleichung
Lorentzkraft (magnetisch) — F_B = q·v×B
Eine Ladung q, die sich mit der Geschwindigkeit v durch ein Magnetfeld B bewegt, erfährt eine Kraft F = qv×B, die senkrecht zu ihrer Geschwindigkeit und dem Feld steht. Sein Betrag ist |F| = |q||v||B| wenn v senkrecht zu B steht.
Was die Schüler auf dem druckbaren Arbeitsblatt erarbeiten müssen
- Berechnen Sie für einen Versuch |F| = |q|·|B|·|v| unter Verwendung von q = 3×10⁻¹⁰ C, B = 0.12 T, |v| = √(v_x² + v_y²). Vergleichen Sie mit der Tabelle.
- Erklären Sie, warum die Größe der magnetischen Kraft von der Gesamtgeschwindigkeit |v| des Teilchens und nicht von der Richtung seiner Geschwindigkeit abhängt – obwohl die Richtung der Kraft davon abhängt, in welche Richtung es sich bewegt.
Wo dies außerhalb des Labors sichtbar wird
- Die magnetische Kraft ist immer senkrecht zur Geschwindigkeit (F = qv×B), kann also die Richtung eines Teilchens ändern, jedoch niemals seine Geschwindigkeit. Erklären Sie, warum ein Magnetfeld allein ein geladenes Teilchen niemals beschleunigen oder verlangsamen, sondern nur lenken kann.
- Ein geladenes Teilchen, das sich senkrecht zu einem gleichmäßigen Magnetfeld bewegt, bewegt sich auf einem Kreis, da die Magnetkraft immer auf den Mittelpunkt des Kreises zeigt. Erklären Sie mit F = qvB, warum ein schnelleres Teilchen im gleichen Feld einen größeren Kreis beschreibt.
- AP Physics 2 — Unit 12: Magnetism and Electromagnetism
- AP Physics C: Electricity and Magnetism — Unit 12: Magnetic Fields and Electromagnetism
- IB Physics — D.3 Motion in electromagnetic fields
- General High School Physics — Magnetism & electromagnetism
- NGSS High School Physics — Electric current and magnetic fields
- Willkommen bei qv×B
- Testladung auswählen
- Abspielen drücken
- Kraft auf bewegte Ladung
- Inspektor öffnen
- Geschafft!
Öffnen Sie die interaktive Simulation, um die Szene aufzubauen, drücken Sie auf Play und erkunden Sie sie mit Live-Messungen und einem geführten Tutorial.