עמוד:286

הכוח המגנטי, שדה מגנטי של תיל, כריכה וסילונית דוגמה מספר ( 4 ) q , מואץ ממנוחה משמאל לימין על ידי מתח V m ומטענו p פרוטון p , שמסתו p ונכנס לאזור שבו שורר שדה מגנטי שעוצמתו B . השדה ניצב לדף וכיוונו החוצה מהדף . רוצים לגרום לפרוטון לצאת מהשדה המגנטי במאונך לכיוון תנועתו המקורי, במרחק אופקי d ביחס לנקודת הכניסה שלו . לשם כך מכבים את השדה המגנטי בזמן t לאחר הרגע שבו נכנס לשם הפרוטון . א . כתבו ביטוי לזמן t באמצעות נתוני השאלה . ב . כתבו ביטוי למרחק האופקי d באמצעות נתוני השאלה . ג . כיצד היו משתנות תשובותיכם לסעיפים א - ב אילו המתח המאיץ היה גדל פי 2 ? ד . כיצד היו משתנות תשובותיכם לסעיפים א - ב אילו במקום הפרוטון היו מאיצים חלקיק שמסתו גדולה פי 4 ומטענו גדול פי 2 ? ה . בניסוי אחר הפעילו באזור השדה המגנטי גם שדה חשמלי, כך שהפרוטון נע בקו ישר לאורך כל הדרך . ציינו את כיוון השדה החשמלי ובטאו את עוצמתו באמצעות נתוני השאלה . פתרון דוגמה מספר ( 4 ) א . הפרוטון יבצע תנועה מעגלית בשדה המגנטי, ולאחר רבע זמן מחזור כיוון תנועתו יהיה מאונך לכיוון המקורי . ב . המרחק האופקי שבו יצא הפרוטון שווה לרדיוס המעגל . לצורך חישוב הרדיוס נמצא תחילה את מהירות הפרוטון בעזרת שיקולי אנרגיה : ג . זמן המחזור אינו תלוי במתח המאיץ, ולכן התשובה לסעיף א לא תשתנה . 2 : רדיוס הסיבוב יגדל פי ד . זמן המחזור יגדל פי ,2 ורדיוס הסיבוב יגדל פי 2 : ה . על מנת שהפרוטון ינוע בקו ישר, השדה החשמלי צריך להפעיל על הפרוטון כוח חשמלי המאזן את פעולתו של הכוח המגנטי . לפי כלל יד ימין, השדה המגנטי מפעיל על הפרוטון כוח שכיוונו כלפי מטה . כיוון השדה החשמלי חייב להיות כלפי מעלה כדי שעל הפרוטון יפעל כוח כלפי מעלה . F : E = F איזון יושג כאשר B P V 286 פרק 16 כוח על חלקיק טעון בשדה מגנטי

מטח : המרכז לטכנולוגיה חינוכית


לצפייה מיטבית ורציפה בכותר