లోరెంజ్ బలం: అయస్కాంత క్షేత్రంలో కదులుతున్న ఆవేశం

1 · ఊహించండి

ఆవేశిత కణం ఏకరీతి అయస్కాంత క్షేత్ర ప్రాంతం గుండా కదులుతుంది. దానిపై అయస్కాంత బలం కణపు వేగంపై ఆధారపడుతుందా, లేక క్షేత్ర బలంపైనా?

• బలం వేగంపై కాదు, క్షేత్ర బలంపై మాత్రమే ఆధారపడుతుంది.
• అయస్కాంత బలం ఈ రెండు రాశులపై కూడా సరళమైన విధంగా ఆధారపడదు.
• బలం క్షేత్ర బలం, కణపు వేగం రెండింటిపైనే ఆధారపడుతుంది — వేగవంతమైన కణాలు బలమైన అయస్కాంత బలాన్ని గ్రహిస్తాయి.

2 · అమరిక

1. qv-cross-b ప్రీసెట్‌ను తెరిచి రీసెట్ నొక్కండి. క్షేత్ర ప్రాంతంలో స్థిరమైన Bz = 0.12 T ఉంది; పరీక్షా ఆవేశం q = 3×10⁻¹⁰ C.
2. పరీక్షా ఆవేశంపై బల-పరిమాణ రీడింగ్‌ను చేతనం చేయండి.
3. ప్రతి ప్రయత్నానికి పరీక్షా ఆవేశపు వేగ భాగాలను సెట్ చేసి, బల పరిమాణాన్ని నమోదు చేయండి.

3 · డేటా సేకరించండి

మీ మూడు ప్రయత్నాల కోసం వేగం |v| = √(v_x² + v_y²) (x-అక్షం) పై బల పరిమాణం F (y-అక్షం) ప్లాట్ చేయండి.

4 · విశ్లేషించండి

1. ఒక ప్రయత్నానికి, q = 3×10⁻¹⁰ C, B = 0.12 T, |v| = √(v_x² + v_y²) ఉపయోగించి |F| = |q|·|B|·|v| లెక్కించండి. పట్టికతో పోల్చండి.
2. బలం దిశ కణం కదులుతున్న దిశపై ఆధారపడినప్పటికీ, అయస్కాంత బల పరిమాణం కణపు మొత్తం వేగం |v| పైనే ఎందుకు ఆధారపడుతుందో, దాని వేగ దిశపై కాదో వివరించండి.

5 · విస్తరించండి

1. అయస్కాంత బలం ఎప్పుడూ వేగానికి లంబంగా ఉంటుంది (F = qv×B), కాబట్టి అది కణపు దిశను మార్చగలదు గానీ వేగాన్ని ఎప్పుడూ మార్చలేదు. అయస్కాంత క్షేత్రం ఒంటరిగా ఆవేశిత కణాన్ని వేగవంతం చేయలేదు లేదా నెమ్మదించలేదు, దాని దిశను మాత్రమే మళ్లించగలదో వివరించండి.
2. ఏకరీతి అయస్కాంత క్షేత్రానికి లంబంగా కదులుతున్న ఆవేశిత కణం వృత్తంలో ప్రయాణిస్తుంది, ఎందుకంటే అయస్కాంత బలం ఎప్పుడూ వృత్త కేంద్రం వైపే త్రిప్పుతుంది. F = qvB ఉపయోగించి, అదే క్షేత్రంలో వేగవంతమైన కణం పెద్ద వృత్తాన్ని ఎందుకు గీస్తుందో వివరించండి.

ఈ ప్రయోగం వెనుక ఉన్న భౌతిక శాస్త్రం

← ప్రయోగానికి తిరిగి

138 ఉచిత ముద్రించగల భౌతిక శాస్త్ర ప్రయోగ పత్రకాలు