लॉरेन्ट्झ बल: चुंबकीय क्षेत्रात हालणारा भार

1 · अनुमान

भारित कण एकसमान चुंबकीय क्षेत्र-प्रदेशातून जातो. त्यावरील चुंबकीय बल कणाच्या चालीवर अवलंबूण की फक्त क्षेत्र-ताकदीवर?

• बल फक्त क्षेत्र-ताकदीवर, चालीवर नाही.
• चुंबकीय बल दोघांवरही साध्या प्रकारे अवलंबूण नसतो.
• बल क्षेत्र-ताकद व कणाच्या चाली दोन्हींवर अवलंबूण — जलद कणांना जास्त चुंबकीय बल जाणवतो.

2 · मांडणी

1. क्यूव्ही-क्रॉस-बी प्रीसेट उघडा व पुन्हा सेट दाबा. क्षेत्र-प्रदेशाचे Bz = 0.12 T निश्चित; चाचणी-भार q = 3×10⁻¹⁰ C.
2. चाचणी-भारावर बल-परिमाण वाचन सुरू करा.
3. प्रत्येक फेरीसाठी चाचणी-भाराचे वेग-घटक निश्चित करा व बल-परिमाण नोंदवा.

3 · डेटा गोळा करा

तुमच्या तीन फेर्यांसाठी बल-परिमाण F (y-अक्ष) विरुद्ध चाल |v| = √(v_x² + v_y²) (x-अक्ष) काढा.

4 · विश्लेषण

1. एका फेरीसाठी q = 3×10⁻¹⁰ C, B = 0.12 T, |v| = √(v_x² + v_y²) सह |F| = |q|·|B|·|v| काढा. तक्त्याशी तुलना करा.
2. बल-परिमाण कणाच्या एकूण चालीवर |v| का अवलंबूण — वेगाच्या दिशेवर नाही — ते स्पष्ट करा, जरी बलाची दिशा तो कोणत्या बाजूला हालतो यावर अवलंबूण असते.

5 · विस्तार

1. चुंबकीय बल नेहमी वेगाला लंब असतो (F = qv×B), म्हणून तो कणाची दिशा बदलू शकतो पण चाल कधीच नाही. एकटे चुंबकीय क्षेत्र भारित कणाला कधीच जलद किंवा हळू का करू शकत नाही — फक्त वळवू शकते — ते स्पष्ट करा.
2. एकसमान चुंबकीय क्षेत्राला लंब हालणारा भारित कण वर्तुळात प्रवास करतो, कारण चुंबकीय बल नेहमी वर्तुळाच्या केंद्राकडे बाणलेला. F = qvB वापरून, त्याच क्षेत्रात जलद कण मोठे वर्तुळ का आकारते ते स्पष्ट करा.

या प्रयोगामागील भौतिकशास्त्र

← प्रयोगाकडे परत

138 मोफत मुद्रणयोग्य भौतिकशास्त्र प्रयोगशाळा कार्यपत्रिका