Uzasadnienie:
Jeżeli cząstka porusza się w polu magnetycznym to działa na nią siła Lorentza.
Siła Lorentza jest siłą magnetyczną działającą na naładowaną cząstkę znajdująca się w jednorodnym polu magnetycznym:
gdzie:
- wartość ładunku poruszającego się w polu magnetycznym,
- prędkość cząstki,
- indukcja pola magnetycznego.
Ponieważ mamy tutaj do czynienia z iloczynem wektorowym to wartość siły Lorentza możemy przedstawić wzorem:
gdzie:
- szybkość cząstki (wartość prędkości),
- wartość wektora indukcji magnetycznej,
- kąt pomiędzy wektorem prędkości, a wektorem indukcji pola.
Rozważmy poszczególne przypadki.
A. Jeżeli cząstka spoczywa względem pola magnetycznego to jej szybkość jest zerowa, czyli nie działa na nią siła Lorentza i cząstka nie porusza się.
B. Jeżeli cząstka porusza się równolegle do linii pola magnetycznego to kąt pomiędzy wektorem prędkości, a wektorem indukcji jest zerowy. Oznacza to, że sinus tego kąta również ma zerową wartość, a zatem i siła Lorentza ma zerową wartość. Wówczas cząstka porusza się ze stałą szybkością w linii prostej, czyli ruchem jednostajnie prostoliniowym.
C. Jeżeli cząstka wpada w jednorodne pole magnetyczne pod pewnym kątem, różnym od kąta prostego, to ruchu cząstki staje się linią śrubową, przy czym szybkość tej cząstki w tym polu nie zmienia się.
D. Jeżeli cząstka wpada w jednorodne pole magnetyczne prostopadle do linii pola (pod kątem prostym) to torem jej ruchu staje się okrąg oraz porusza się ona po nim ze stałą szybkością.
Odpowiedź:
Cząstka naelektryzowana dodatnio,
A. początkowo spoczywająca względem pola magnetycznego, będzie 4. pozostawała w spoczynku.
B. poruszająca się równolegle do linii pola jednorodnego pola magnetycznego, będzie 1. poruszała się ruchem jednostajnym prostoliniowym.
C. wpadająca w jednorodne pole magnetyczne pod kątem 30°, będzie 5. poruszała się po linii śrubowej ze stałą szybkością.
D. której w jednorodnym polu magnetycznym nadano prędkość początkową prostopadłą do linii pola, będzie 2. poruszała się ruchem jednostajnym po okręgu.
Ewelina Wysopal
Nauczycielka fizyki
Zobacz lekcje, które wyjaśnią temat krok po kroku:
Tutaj pojawi się lista Twoich książek
Zaloguj się i zacznij tworzyć ją już teraz.

