Lorento jėga: judantis krūvis magnetiniame lauke

1 · Spėk

Įelektrinta dalelė keliauja per vienodo magnetinio lauko regioną. Ar magnetinė jėga jai priklauso nuo dalelės greičio, ar tik nuo lauko stiprio?

• Jėga priklauso tik nuo lauko stiprio, ne nuo greičio.
• Magnetinė jėga paprastai nepriklauso nė nuo vieno dydžio.
• Jėga priklauso ir nuo lauko stiprio, ir nuo dalelės greičio — greitesnės dalelės jaučia stipresnę magnetinę jėgą.

2 · Paruošk

1. Atidaryk „Lorento jėga“ eksperimentą ir spausk Atstatyti. Lauko regionas turi fiksuotą Bz = 0.12 T; bandomasis krūvis q = 3×10⁻¹⁰ C.
2. Įjunk jėgos dydžio rodmuo ant bandomojo krūvio.
3. Nustatyk bandomojo krūvio greičio komponentes kiekvienam bandymui ir užsirašyk jėgos dydį.

3 · Rink duomenis

Braišyk jėgos dydį F (y ašis) prieš greitį |v| = √(v_x² + v_y²) (x ašis) savo trims bandymams.

4 · Analizuok

1. Vienam bandymui apskaičiuok |F| = |q|·|B|·|v| naudodamas q = 3×10⁻¹⁰ C, B = 0.12 T, |v| = √(v_x² + v_y²). Palygink su lentele.
2. Paaiškink, kodėl magnetinės jėgos dydis priklauso nuo dalelės bendrojo greičio |v|, o ne nuo jos greičio krypties — nors jėgos kryptis tikrai priklauso nuo to, kuria kryptimi ji juda.

5 · Išplėsk

1. Magnetinė jėga visada statmena greičiui (F = qv×B), tad ji gali keisti dalelės kryptį, bet niekada — greitį. Paaiškink, kodėl vien magnetinis laukas niekada negali pagreitinti ar sulėtinti įelektrintos dalelės — tik nukreipti ją.
2. Įelektrinta dalelė, judanti statmenai vienodam magnetiniam laukui, keliauja apskritimu, nes magnetinė jėga visada rodo į apskritimo centrą. Paaiškink, naudodamas F = qvB, kodėl greitesnė dalelė tame pačiame lauke brėžia didesnį apskritimą.

Fizika už šio eksperimento

← Grįžti prie eksperimento

138 nemokami spausdinami fizikos darbo lapai