Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

RMaNnsNiWfMTj1

Ćwiczenie 1

Wybierz poprawne uzupełnienie zdania. Siła magnetyczna działa na cząstkę zawsze zgodnie z jej ruchem / przeciwnie do ruchu / prostopadle do ruchu.

Ćwiczenie 2

R5CjjttV6IRTM

Rysunek przedstawia dodatnio naładowaną cząstkę poruszającą się w jednorodnym polu magnetycznym. Jak skierowana jest siła Lorentza działająca na cząstkę? Wybierz prawidłową odpowiedź z podanych poniżej.

Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0. Licencja: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.pl.

Zastosuj regułę śruby prawoskrętnej.

R1KLhSINgfYXF1

Ćwiczenie 3

Wybierz z listy powody, dla których tak jest. Pole magnetyczne nie działa na cząstkę, gdy Możliwe odpowiedzi: 1. posiada ona ładunek ujemny, 2. nie posiada ładunku, 3. porusza się z prędkością porównywalną z prędkością światła, 4. porusza się z małą prędkością, 5. spoczywa, 6. porusza się równolegle do linii pola magnetycznego, 7. porusza się prostopadle do linii pola magnetycznego, 8. posiada ładunek dodatni

Ćwiczenie 4

R1VLja0L1M7qM

Chcemy, aby elektrony wyemitowane z pewnego źródła (zobacz rysunek) i wpadające do obszaru pola magnetycznego zakręciły do dołu. Na rysunku pokazano tor elektronów przerywaną linią. Jaki powinien być kierunek wektora indukcji wektor B? Wybierz prawidłową odpowiedź z podanych poniżej.

Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0. Licencja: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.pl.

W którą stronę musi być skierowana siła Lorentza, działająca na elektrony w momencie opuszczania źródła? Pamiętaj dodatkowo o tym, że elektron ma ładunek ujemny.

Ćwiczenie 5

RxMzMFkdvbNWh

Oblicz wartość siły magnetycznej działającej ze strony pola magnetycznego o indukcji B = 1 T na elektron, poruszający się z prędkością 10⁵ m/s, jeśli kąt kąt nawias wektor v, przecinek, wektor B zamknięcie nawiasu = 45°. Wartość bezwzględna ładunku elektronu jest równa ładunkowi elementarnemu e = 1,6 · 10^-19 C.
Wynik wyraź w femtoniutonach (10^-15 N). Odp.: F indeks dolny, m a g, koniec indeksu dolnego = Tu uzupełnij fN.

Wykorzystaj wzór na wartość siły Lorentza:

$F_L=qvB\sin\sphericalangle(\vec{v},\vec{B}).$

Korzystając ze wzoru na wartość siły Lorentza dostajemy:

$F_L=qvB\sin\sphericalangle(\vec{v},\vec{B}) = 1,6\cdot 10^{-19}\ \text{C} \cdot 10^5\frac{\text{m}}{\text{s}}\cdot1\ \text{T}\cdot\sin\frac{\pi}{4}\approx 11\ \text{fN}.$

Ćwiczenie 6

RxxQNn6u6Xw5X

Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0. Licencja: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.pl.

Rz8p03xY6noea

Naładowana cząstka (proton albo elektron) wpada w obszar jednorodnego pola magnetycznego, zakreśla półokrąg a następnie opuszcza ten obszar (zobacz rysunek). Rozstrzygnij, jaka to cząstka. Odp.: Cząstka to Tu uzupełnij.

Zastosuj regułę śruby prawoskrętnej.

Rozstrzygnięcia, proton czy elektron, dokonamy poprzez ustalenie znaku cząstki. Siła działa do środka półokręgu, a więc cząstka ma ładunek ujemny. To proton.

RNdX1SdKTqp6H1

Ćwiczenie 6

Zaznacz odpowiedź poprawną. Kierunek wektora siły Lorentza, dla cząstki poruszającej się z pewną prędkością większą od zera w jednorodnym polu magnetycznym o niezerowym natężeniu, jest: Możliwe odpowiedzi: 1. prostopadły do wektora prędkości, 2. prostopadły do wektora indukcji magnetycznej, 3. prostopadły do płaszczyzny wyznaczonej przez wektor indukcji magnetycznej i wektor prędkości

RQJTS0IXEQOGK1

Ćwiczenie 7

Tor ładunku poruszającego się w jednorodnym polu magnetycznym zależy od kąta pomiędzy wektorem prędkości a liniami pola magnetycznego nawias kwadratowy kąt nawias wektor v, przecinek, wektor B zamknięcie nawiasu zamknięcie nawiasu kwadratowego. Dopasuj kształt toru do wartości wspomnianego kąta. 0° Możliwe odpowiedzi: 1. linia śrubowa, 2. linia śrubowa, 3. linia prosta, 4. linia prosta, 5. okrąg 20° Możliwe odpowiedzi: 1. linia śrubowa, 2. linia śrubowa, 3. linia prosta, 4. linia prosta, 5. okrąg 90° Możliwe odpowiedzi: 1. linia śrubowa, 2. linia śrubowa, 3. linia prosta, 4. linia prosta, 5. okrąg 130° Możliwe odpowiedzi: 1. linia śrubowa, 2. linia śrubowa, 3. linia prosta, 4. linia prosta, 5. okrąg 180° Możliwe odpowiedzi: 1. linia śrubowa, 2. linia śrubowa, 3. linia prosta, 4. linia prosta, 5. okrąg

Ćwiczenie 8

RmTs2N4N1ucTx

Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0. Licencja: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.pl.

RCOhfuwXIPo4a

Na rysunku przedstawiono tor ruchu elektronu, który porusza się w zaznaczonych innym kolorem obszarach magnetycznego pola jednorodnego o wartości indukcji B indeks dolny, jeden, koniec indeksu dolnego i B indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego.
a/ Oceń, które pole magnetyczne jest silniejsze. Wpisz w okienko odpowiedzi B1 lub B2.
b/ Określ kierunek wektorów indukcji magnetycznej B indeks dolny, jeden, koniec indeksu dolnego i B indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego. Wybierz odpowiednie określenie w tabelce poniżej. Odp. a/ Silniejsze jest pole o indukcji Tu uzupełnij.

R417t8f7JDGKl

Wektor indukcji wektor B indeks dolny, jeden, koniec indeksu dolnego Możliwe odpowiedzi: 1. w prawo, 2. w lewo, 3. w górę (w płaszczyźnie rysunku), 4. w dół (w płaszczyźnie rysunku), 5. w głąb rysunku, 6. od rysunku do nas

RavmnpZ6ndqj2

Wektor indukcji wektor B indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego Możliwe odpowiedzi: 1. w prawo, 2. w lewo, 3. w górę (w płaszczyźnie rysunku), 4. w dół (w płaszczyźnie rysunku), 5. w głąb rysunku, 6. od rysunku do nas

Zwróć uwagę na to, że promienie krzywizn toru podczas przechodzenia przez obszary pól magnetycznych nie są takie same. Siła Lorentza jest siłą dośrodkową.

Promień krzywizny toru w obszarze pierwszego pola magnetycznego jest mniejszy, niż w obszarze drugiego pola. b/ Jako, że siła Lorentza jest siłą dośrodkową, piszemy: $F_{L}=\frac{mv^{2}}{r}$ . Stąd $r=\frac{mv^{2}}{F_{L}}=\frac{mv^{2}}{evB}=\frac{mv}{eB}$ . Wielkości $e$ , $m$ , $v$ nie zmieniają się (siła Lorentza nie wykonuje pracy) - widzimy, że promień krzywizny $r$ jest zależny od wartości indukcji $B$ . Im jest większa, tym promień mniejszy.

RZnYQiHcXZNlR1

Ćwiczenie 8

Zaznacz odpowiedź poprawną. Naładowana elektrycznie cząstka, znajdująca się w zewnętrznym polu magnetycznym, którego wektor indukcji magnetycznej nie jest ani równoległy, ani prostopadły do wektora prędkości cząstki, poruszać się będzie po: Możliwe odpowiedzi: 1. krzywej spiralnej, 2. okręgu, 3. linii prostej, 4. krzywej eliptycznej

Symulacja interaktywna

Dla nauczyciela

Sprawdź się