Daya Lorentz: Satu Cas Bergerak dalam Medan Magnet

1 · Ramal

Satu zarah bercas bergerak melalui kawasan medan magnet seragam. Adakah daya magnet ke atasnya bergantung pada laju zarah, atau hanya pada kekuatan medan?

• Daya bergantung hanya pada kekuatan medan, bukan laju.
• Daya magnet tidak bergantung pada mana-mana kuantiti itu secara ringkas.
• Daya bergantung pada kedua-dua kekuatan medan dan laju zarah -- zarah lebih pantas merasai daya magnet lebih kuat.

2 · Susun

1. Buka praset qv-silang-b dan tekan Set semula. Kawasan medan mempunyai Bz = 0.12 T tetap; cas uji ialah q = 3×10⁻¹⁰ C.
2. Aktifkan bacaan magnitud-daya pada cas uji.
3. Tetapkan komponen halaju cas uji bagi setiap percubaan dan rekod magnitud daya.

3 · Kumpul Data

Plot magnitud daya F (paksi-y) melawan laju |v| = √(v_x² + v_y²) (paksi-x) bagi tiga percubaan anda.

4 · Analisis

1. Bagi satu percubaan, kira |F| = |q|·|B|·|v| menggunakan q = 3×10⁻¹⁰ C, B = 0.12 T, |v| = √(v_x² + v_y²). Bandingkan dengan jadual.
2. Terangkan mengapa magnitud daya magnet bergantung pada jumlah laju zarah |v|, bukan pada arah halajunya -- walaupun arah daya itu memang bergantung pada ke mana ia bergerak.

5 · Lanjutkan

1. Daya magnet sentiasa berserenjang dengan halaju (F = qv×B), jadi ia boleh mengubah arah zarah tetapi tidak pernah lazunya. Terangkan mengapa medan magnet sahaja tidak pernah boleh mempercepatkan atau memperlahankan zarah bercas, hanya mengendalikannya.
2. Zarah bercas yang bergerak berserenjang dengan medan magnet seragam bergerak dalam bulatan, kerana daya magnet sentiasa menghala ke pusat bulatan. Terangkan, menggunakan F = qvB, mengapa zarah lebih pantas dalam medan yang sama melakar bulatan lebih besar.

Fizik di Sebalik Eksperimen Ini

← Kembali ke eksperimen

138 Lembaran Kerja Makmal Fizik Boleh Cetak Percuma