Elektromágnesség
Töltés B mezőben
Csúsztasd a vizsgálati töltés sebességét — az F = qv×B mágneses erő megjelenik a kijelzőkön.
Töltés B mezőben — interaktív Elektromágnesség szimuláció. Csúsztasd a vizsgálati töltés sebességét — az F = qv×B mágneses erő megjelenik a kijelzőkön. Ingyenes, böngészőben futó virtuális fizikalabor élő SI-mérésekkel és vezetett tutoriallal.
Mágneses erő
Csúsztasd a vizsgálati töltés sebességét — az F = qv×B mágneses erő megjelenik a kijelzőkön.
Az egységes B-ben v sebességgel mozgó q töltés F_B = q(v×B) mágneses erőt érez, merőlegesen v-re és B-re. Az előbeállítás egységes B-régiót használ (nem áramvezetéket), tehát csak a Lorentz-erő érvényes. A sárga F_E és lila F_B nyilak az elektromos és mágneses részt választják szét; együtt F = F_E + F_B. Nyomd meg az Indítást, hogy a mozgást v mentén lásd.
- F = qv×B
- F ⊥ v and B
Vizsgálódási összefoglaló
Tervezd meg a kérdést, mielőtt megnyitod a labort
Az összefoglaló a előrenderelt oldalt tükrözi: vezérlő kérdés, versengő jóslatok, változószerepek, vezérlő törvények, beállítás, elemzés és bővítési feladatok láthatóak és ebben a sorrendben maradnak.
Vezérlő kérdés
Egy töltött részecske egyenletes mágneses térrészen halad át. A rá ható mágneses erő a részecske sebességétől függ, vagy csak a térerősségtől?
Mérlegelendő jóslatok
- Az erő csak a térerősségtől függ, nem a sebességtől.
- A mágneses erő egyik mennyiségtől sem függ egyszerű módon.
- Az erő a térerősségtől és a részecske sebességétől is függ — a gyorsabb részecskék erősebb mágneses erőt éreznek.
Változószerepek
Amit te állítasz be:
- Sebesség x-komponens v_x (m/s)
- Sebesség y-komponens v_y (m/s)
Amit mérsz:
- Erő nagysága F (µN)
Hogyan fut a vizsgálódás
- Nyisd meg a qv-cross-b előbeállítást, és nyomd meg a Visszaállítást. A térrész rögzített Bz = 0.12 T; a próbarezecske q = 3×10⁻¹⁰ C.
- Engedélyezd az erőnagyság-kijelzőt a próbarezecsken.
- Állítsd be a próbarezecske sebességkomponenseit minden mérésnél, és rögzítsd az erő nagyságát.
Vezéregyenlet
Lorentz-erő (mágneses) — F_B = q·v×B
A q töltés, v sebességgel haladva B mágneses téren át, F = qv×B erőt tapasztal, merőlegesen a sebességére és a térre. A nagysága |F| = |q||v||B|, amikor v merőleges B-re.
Amit a nyomtatható munkalap megoldatnia ad a diákokkal
- Egy mérésnél számítsd ki a |F| = |q|·|B|·|v| q = 3×10⁻¹⁰ C, B = 0.12 T, |v| = √(v_x² + v_y²) használatával. Hasonlítsd a táblázathoz.
- Magyarázd meg, miért a részecske teljes |v| sebességétől függ a mágneses erő nagysága, nem a sebesség irányától — noha az erő iránya attól függ, merre mozog.
Hol bukkan fel ez a laboron túl
- A mágneses erő mindig merőleges a sebességre (F = qv×B), tehát megváltoztathatja a részecske irányát, de soha a sebességét. Magyarázd meg, miért tud egyedül a mágneses tér soha felgyorsítani vagy lassítani egy töltött részecskét, csak kormányozni.
- Egy, az egyenletes mágneses térre merőlegesen mozgó töltött részecske körben jár, mert a mágneses erő mindig a kör középpontja felé mutat. Magyarázd meg az F = qvB-vel, miért ír le nagyobb kört egy gyorsabb részecske ugyanabban a térben.
- 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
- Üdv a qv×B-nél
- Válaszd ki a vizsgálati töltést
- Nyomd meg az Indítást
- Erő mozgó töltésre
- Nyisd meg a Tulajdonságok panelt
- Sikerült!
Nyisd meg az interaktív szimulációt a jelenet megépítéséhez, nyomd meg az Indítást, és fedezz fel élő mérésekkel és vezetett tutoriallal.