Điện từ học

Điện tích trong từ trường B

Trượt vận tốc điện tích thử — lực từ F = qv×B hiện ra trong số liệu.

Điện tích trong từ trường B — mô phỏng Điện từ học tương tác. Trượt vận tốc điện tích thử — lực từ F = qv×B hiện ra trong số liệu. Phòng thí nghiệm vật lý ảo miễn phí trên trình duyệt với phép đo SI trực tiếp và hướng dẫn từng bước.

Lực từ

Điều chỉnh tốc độ điện tích thử: lực từ F = qv×B xuất hiện trong giá trị đọc.

Điều chỉnh tốc độ điện tích thử: lực từ F = qv×B xuất hiện trong giá trị đọc.

• F = qv×B
• F ⊥ v và B

Tóm tắt điều tra

Lập kế hoạch câu hỏi trước khi bạn mở phòng thí nghiệm

Bản tóm tắt phản ánh trang được kết xuất trước: câu hỏi dẫn dắt, các dự đoán cạnh tranh, vai trò của biến, các định luật chi phối, phần thiết lập và các gợi ý phân tích, mở rộng vẫn hiển thị theo thứ tự này.

Câu hỏi lái xe

Một hạt mang điện chuyển động trong vùng từ trường đều. Lực từ tác dụng lên nó phụ thuộc vào tốc độ của hạt hay chỉ phụ thuộc vào cường độ trường?

Dự đoán cân nặng

• Lực chỉ phụ thuộc vào cường độ trường chứ không phụ thuộc vào tốc độ.
• Lực từ không phụ thuộc vào đại lượng nào một cách đơn giản.
• Lực phụ thuộc vào cả cường độ trường và tốc độ của hạt - các hạt nhanh hơn sẽ cảm thấy lực từ mạnh hơn.

Vai trò thay đổi

Những gì bạn đặt:

• Vận tốc thành phần x v_x (m/s)
• Vận tốc thành phần y v_y (m/s)

Những gì bạn đo lường:

• Độ lớn lực F (µN)

Cuộc điều tra diễn ra như thế nào

1. Mở cài đặt trước qv-cross-b và nhấn Reset. Vùng trường có Bz = 0.12 T cố định; phí kiểm tra là q = 3×10⁻¹⁰ C.
2. Kích hoạt tính năng đọc cường độ lực trên điện tích thử nghiệm.
3. Đặt các thành phần vận tốc của điện tích lần thử cho mỗi lần thử và ghi lại độ lớn lực.

phương trình điều khiển

Lực Lorentz (Từ tính) — F_B = q·v×B

Một điện tích q chuyển động với vận tốc v trong từ trường B chịu một lực F = qv×B, vuông góc với cả vận tốc và từ trường của nó. Độ lớn của nó là |F| = |q||v||B| khi v vuông góc với B.

Bảng tính có thể in được yêu cầu học sinh làm gì

• Đối với một lần thử, hãy tính |F| = |q|·|B|·|v| sử dụng q = 3×10⁻¹⁰ C, B = 0.12 T, |v| = √(v_x² + v_y²). So sánh với bảng.
• Giải thích tại sao độ lớn của lực từ phụ thuộc vào tốc độ toàn phần |v| của hạt, chứ không phụ thuộc vào hướng vận tốc của nó — mặc dù hướng của lực phụ thuộc vào hướng chuyển động của nó.

Nơi điều này xuất hiện bên ngoài phòng thí nghiệm

• Lực từ luôn vuông góc với vận tốc (F = qv×B), do đó nó có thể làm thay đổi hướng của hạt nhưng không bao giờ làm thay đổi tốc độ của hạt. Giải thích tại sao chỉ riêng từ trường không bao giờ có thể tăng tốc hay làm chậm một hạt tích điện mà chỉ có thể điều khiển nó.
• Một hạt tích điện chuyển động vuông góc với từ trường đều chuyển động theo một vòng tròn, vì lực từ luôn hướng vào tâm vòng tròn. Giải thích, bằng cách sử dụng F = qvB, tại sao một hạt nhanh hơn trong cùng một trường lại vẽ một đường tròn lớn hơn.

• 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

1. Chào mừng đến qv×B
2. Chọn điện tích thử
3. Nhấn Phát
4. Lực trên một điện tích chuyển động
5. Mở Trình kiểm tra
6. Hoàn thành!

Mở mô phỏng tương tác để xây dựng hoạt cảnh, nhấn Chạy và khám phá với các phép đo trực tiếp và bài hướng dẫn.

Mở phòng thí nghiệm tương tác →

Tải tài liệu thí nghiệm →

Lực Lorentz