Şekildeki küpün köşelerinden v hızıyla gösterilen yönlerde atılan c noktasındaki +q yüküne etkiyen manyetik kuvveti yönü

Üniversite Üniversite Fizik
1

QQQQ
QQQQ1068×428 27.7 KB

2

Şekildeki küpün köşelerinden v hızıyla gösterilen yönde atılan a noktasındaki -q yüküne etkiyen manyetik kuvveti yönü ile bulunuz?

Cevap:

Bu soruda, küpün bir köşesinde bulunan ve -q yüküne sahip bir parçacık, belirli bir hız v yönünde hareket etmektedir. Ayrıca, dış manyetik alan B’nin yönü de belirtilmiştir. Bu durumda manyetik kuvvetin yönünü bulmamız gerekmektedir. Bunun için Lorentz kuvveti formülünden yararlanacağız:

\mathbf{F} = q \mathbf{v} \times \mathbf{B}
  • v: Yükün hızı
  • B: Manyetik alan
  • q: Yük miktarı

Küpte verilen vektör yönleri ve manyetik alan kullanılarak sağ el kuralı uygulanır. Ancak -q yükü olduğundan dolayı negatif yüklü parçacığın hareketi ters yönde olacaktır.

Aşamalar:

  1. Hız (v) Yönü:

    • Soruda verilen vektör yönlerine dikkat edelim. Hız vektörü \mathbf{v}, a noktasından z ekseni doğrultusunda yukarıya doğru gitmektedir.

  2. Manyetik Alan (B) Yönü:

    • Manyetik alan, yukarıya doğru olan y ekseninde ilerlemektedir (B vektörü z ekseni boyunca yukarıya doğru, \mathbf{B}).

  3. Lorentz Kuvveti (sağ el kuralı):

    • Sağ el kuralına göre başparmağın hız vektörünü (\mathbf{v}), işaret parmağın manyetik alan (\mathbf{B}) yönünü gösterdiğinde orta parmağın gösterdiği yön manyetik kuvvetin (\mathbf{F}) yönünü verir.
    • Ancak, yük -q olduğu için kuvvet vektörü (\mathbf{F}) ters yönde olacaktır.

Manyetik Kuvvet:

  • Sağ el kuralı kullanılarak:

    • Hız vektörü (\mathbf{v}) z ekseni boyunca yukarı
    • Manyetik Alan (\mathbf{B}) y ekseni boyunca yukarı

    Sağ el kuralına göre, başparmağınız x ekseni boyunca pozitif yöndedir. Ancak yük -q olduğu için sonuç tersidir:

    • Manyetik kuvvet yönü x ekseni boyunca negatif yöne doğru olacaktır.

Sonuç:
Manyetik kuvvetin yönü negatif x ekseninde, yani, (-\mathbf{i}) yönünde olacaktır.

Manyetik kuvvet yönü: Negatif x ekseninde.