전자기학
B장 속의 전하
시험전하의 속도를 조절해보세요 — 자기력 F = qv×B가 표시값에 나타납니다.
B장 속의 전하 — 인터랙티브 전자기학 시뮬레이션. 시험전하의 속도를 조절해보세요 — 자기력 F = qv×B가 표시값에 나타납니다. 실시간 SI 측정값과 안내형 튜토리얼을 제공하는 무료 브라우저 기반 가상 물리 실험실입니다.
자기력
시험 전하 속도를 조절하세요 — 자기력 F = qv×B가 표시값에 나타납니다.
시험 전하 속도를 조절하세요 — 자기력 F = qv×B가 표시값에 나타납니다.
- F = qv×B
- F ⊥ v and B
조사 개요
랩을 열기 전에 질문을 계획하세요.
이 브리프는 사전 렌더링된 페이지를 반영합니다. 탐구 질문, 서로 다른 예측, 변수의 역할, 지배 법칙, 설정, 분석 및 확장 질문을 이 순서로 계속 표시합니다.
운전 질문
하전입자는 균일한 자기장 영역을 통해 이동합니다. 자기력은 입자의 속도에 의존합니까, 아니면 자기장 강도에만 의존합니까?
검토할 예측
- 힘은 속도가 아니라 전계 강도에만 의존합니다.
- 자기력은 간단한 방식으로 어느 양에도 의존하지 않습니다.
- 힘은 자기장 강도와 입자 속도에 따라 달라집니다. 즉, 입자가 빠를수록 더 강한 자기력을 느끼게 됩니다.
다양한 역할
설정하는 것:
- 속도 x성분 v_x (m/s)
- 속도 y성분 v_y (m/s)
측정하는 것:
- 힘 크기 F (µN)
실험 진행 방법
- qv-cross-b 사전 설정을 열고 재설정을 누릅니다. 필드 영역은 고정된 Bz = 0.12 T를 갖습니다. 테스트 전하는 q = 3×10⁻¹⁰ C입니다.
- 시험 전하에서 힘의 크기 표시를 활성화하세요.
- 각 시행에 대한 테스트 요금의 속도 구성 요소를 설정하고 힘 크기를 기록합니다.
지배방정식
로렌츠 힘(자기) — F_B = q·v×B
자기장 B를 통해 속도 v로 이동하는 전하 q는 속도와 자기장 모두에 수직인 힘 F = qv×B를 경험합니다. 크기는 |F| = |q||v||B| v가 B에 수직일 때.
인쇄용 실험지에서 학생이 계산할 내용
- 한 번의 시행에 대해 |F|를 계산합니다. = |q|·|B|·|v| q = 3×10⁻¹⁰ C, B = 0.12 T, |v| = √(v_x² + v_y²). 표와 비교해 보세요.
- 힘의 방향은 입자가 움직이는 방향에 따라 달라지지만 자기력 크기가 입자의 속도 방향이 아닌 입자의 전체 속도 |v|에 따라 달라지는 이유를 설명하세요.
실험 밖에서의 활용
- 자기력은 항상 속도(F = qv×B)에 수직이므로 입자의 방향을 변경할 수 있지만 속도는 변경할 수 없습니다. 왜 자기장만으로는 하전입자의 속도를 높이거나 늦출 수 없고 단지 방향만 바꿀 수 있는지 설명하십시오.
- 균일한 자기장에 수직으로 움직이는 대전 입자는 자기력이 항상 원의 중심을 향하기 때문에 원을 그리며 이동합니다. F = qvB를 사용하여 동일한 필드에서 더 빠른 입자가 더 큰 원을 추적하는 이유를 설명하십시오.
- 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
- Qv Cross B에 오신 것을 환영합니다
- 시험 전하 선택
- 재생을 누르세요
- 운동 전하에 작용하는 힘
- 검사기 열기
- 잘 하셨습니다!
대화형 시뮬레이션을 열어 장면을 빌드하고 재생을 누른 뒤, 실시간 측정 및 가이드 튜토리얼과 함께 탐구해 보세요.