Lorentzova sila: gibajući naboj u magnetskom polju

1 · Predviđanje

Nabijena čestica giba se kroz područje homogenog magnetskog polja. Ovisi li magnetska sila na njoj o brzini čestice ili samo o jakosti polja?

• Sila ovisi samo o jakosti polja, ne o brzini.
• Magnetska sila ne ovisi ni o jednoj veličini na jednostavan način.
• Sila ovisi i o jakosti polja i o brzini čestice — brže čestice osjećaju jaču magnetsku silu.

2 · Postava

1. Otvori postav qv-cross-b i pritisni Resetiraj. Područje polja ima fiksan Bz = 0.12 T; probni naboj je q = 3×10⁻¹⁰ C.
2. Omogući očitanje iznosa sile na probnom naboju.
3. Postavi komponente brzine probnog naboja za svaki pokušaj i zabilježi iznos sile.

3 · Prikupljanje podataka

Nacrtaj iznos sile F (y-os) naspram brzine |v| = √(v_x² + v_y²) (x-os) za svoja tri pokušaja.

4 · Analiza

1. Za jedan pokušaj izračunaj |F| = |q|·|B|·|v| koristeći q = 3×10⁻¹⁰ C, B = 0.12 T, |v| = √(v_x² + v_y²). Usporedi s tablicom.
2. Objasni zašto iznos magnetske sile ovisi o ukupnoj brzini |v| čestice, a ne o smjeru njezine brzine — iako smjer sile ipak ovisi o tome kuda se giba.

5 · Proširenje

1. Magnetska sila uvijek je okomita na brzinu (F = qv×B), pa može mijenjati smjer čestice, ali nikad njezinu brzinu. Objasni zašto magnetsko polje samo nikad ne može ubrzati ili usporiti nabijenu česticu, samo je usmjeravati.
2. Nabijena čestica koja se giba okomito na homogeno magnetsko polje putuje kružnicom, jer magnetska sila uvijek pokazuje prema središtu kružnice. Objasni, koristeći F = qvB, zašto brža čestica u istom polju ocrtava veću kružnicu.

Fizika iza ovog pokusa

← Natrag na pokus

138 besplatnih radnih listova iz fizike za ispis