Elektromagnetizmus
Náboj v poli B
Pohybuj rýchlosťou skúšobného náboja — magnetická sila F = qv×B sa objaví v odčítaniach.
Náboj v poli B — interaktívna simulácia Elektromagnetizmus. Pohybuj rýchlosťou skúšobného náboja — magnetická sila F = qv×B sa objaví v odčítaniach. Bezplatné virtuálne fyzikálne laboratórium v prehliadači so živými SI meraniami a sprievodcom.
Magnetická sila
Pohybuj rýchlosťou skúšobného náboja — magnetická sila F = qv×B sa objaví v odčítaniach.
Skúšobný náboj q pohybujúci sa rýchlosťou v v homogénnom B cíti magnetickú silu F_B = q(v×B), kolmú na v aj B. Predvolba používa homogénnu oblasť B (nie drôt s prúdom), takže platí len Lorentzova sila. Žlté šípky F_E a fialové F_B delia elektrickú a magnetickú časť; spojená sila F = F_E + F_B. Stlač Prehrať na videnie pohybu pozdĺž v.
- F = qv×B
- F ⊥ v and B
Prehľad skúmania
Naplánuj otázku ešte pred otvorením laboratória
Stručný opis zrkadlí predrenderovanú stránku: hlavná otázka, súťažiace predikcie, úlohy premenných, riadiace zákony, postavenie, analýza a rozširujúce podnety zostávajú viditeľné a v tomto poradí.
Hlavná otázka
Nabitá častica sa pohybuje cez oblasť homogénneho magnetického poľa. Závisí magnetická sila na jej rýchlosti, alebo len na intenzite poľa?
Predikcie na zváženie
- Sila závisí len na intenzite poľa, nie na rýchlosti.
- Magnetická sila nezávisí na žiadnej z týchto veličín jednoducho.
- Sila závisí na intenzite poľa aj rýchlosti častice — rýchlejšie častice cítia silnejšiu magnetickú silu.
Úlohy premenných
Čo nastavuješ:
- Zložka rýchlosti x v_x (m/s)
- Zložka rýchlosti y v_y (m/s)
Čo meriaš:
- Veľkosť sily F (µN)
Ako skúmanie prebieha
- Otvor predvolbu qv×B a stlač Resetovať. Oblasť poľa má pevné Bz = 0.12 T; skúšobný náboj je q = 3×10⁻¹⁰ C.
- Zapni odčítanie veľkosti sily na skúšobnom náboji.
- Nastav zložky rýchlosti skúšobného náboja pre každý pokus a zaznamenaj veľkosť sily.
Riadiaca rovnica
Lorentzova sila (magnetická) — F_B = q·v×B
Náboj q pohybujúci sa rýchlosťou v cez magnetické pole B cíti silu F = qv×B, kolmú na rýchlosť aj pole. Jej veľkosť je |F| = |q||v||B|, keď v je kolmé na B.
Čo má študentov naučiť tlačiteľný list
- Pre jeden pokus vypočítaj |F| = |q|·|B|·|v| s q = 3×10⁻¹⁰ C, B = 0.12 T, |v| = √(v_x² + v_y²). Porovnaj s tabuľkou.
- Vysvetli, prečo veľkosť magnetickej sily závisí na celkovej rýchlosti |v| častice, nie na smere jej rýchlosti — hoci smer sily naozaj závisí na tom, ktorým smerom sa hýbe.
Kde sa to objavuje mimo laboratória
- Magnetická sila je vždy kolmá na rýchlosť (F = qv×B), takže môže zmeniť smer častice, ale nikdy jej rýchlosť. Vysvetli, prečo samotné magnetické pole nikdy nemôže zrýchliť ani spomaliť nabitú časticu — len ju riadiť.
- Nabitá častica pohybujúca sa kolmo na homogénne magnetické pole sa pohybuje po kružnici, pretože magnetická sila vždy ukazuje do stredu kružnice. Vysvetli pomocou F = qvB, prečo rýchlejšia častica v tom istom poli kreslí väčšiu kružnicu.
- 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
- Vitaj pri qv×B
- Vyber skúšobný náboj
- Stlač Prehrať
- Sila na pohybujúcom sa náboji
- Otvor panel Vlastnosti
- Zvládol si to!
Otvor interaktívnu simuláciu na postavenie scény, stlač Prehrať a skúmaj so živými meraniami a sprievodcom.
Otvoriť interaktívne laboratórium →