Test on Lorentz-erő és részecske mozgása mágneses mezőben

Question 1: A mágneses mezőben körpályán mozgó töltött részecske pályájának sugara egyenesen arányos a részecske tömegével és sebességével.

A. Yes

B. No

Explanation: A tanulmányi anyag kimondja, hogy a körpálya sugara (r) a következő képlettel számítható: r = m · v / (|q| · B). Ebből látható, hogy a sugár egyenesen arányos a részecske tömegével (m) és sebességével (v).

Question 2: Milyen hatással van a Lorentz-erő egy töltött részecske sebességére egy mágneses mezőben?

A. Módosítja a sebesség nagyságát és irányát is.

B. Csak a sebesség irányát módosítja, de a nagyságát nem.

C. Csak a sebesség nagyságát módosítja, de az irányát nem.

D. Nem változtatja meg sem a sebesség nagyságát, sem az irányát.

Explanation: A tanulmányi anyag szerint a Lorentz-erő fontos tulajdonsága, hogy mindig merőleges a részecske sebességvektorára. Ez azt jelenti, hogy az erő soha nem végez munkát a részecskén, és így a mozgási energiája nem változik. Mivel a tömeg állandó, ebből következik, hogy a részecske sebességének nagysága sem változik. Az anyag kimondja: 'A Lorentz-erő tehát csak a részecske mozgásirányát módosítja, de a sebességének nagyságát nem.'

Question 3: A példa számításban szereplő proton periódusideje megközelítőleg 8,196 · 10⁻⁸ s?

A. Yes

B. No

Explanation: A tanulmányi anyag 'Példa számítás' részének 3. pontja (Periódusidő (T) számítása) szerint a proton periódusideje T ≈ 8,196 · 10⁻⁸ s.

Question 4: Mágneses erő hat egy álló töltésre?

A. Yes

B. No

Explanation: Álló töltésre nem hat mágneses erő. Csak mozgó töltésekre hat a Lorentz-erő.

Question 5: Melyik állítás írja le pontosan a Lorentz-erő hatását a töltött részecske sebességének nagyságára egy mágneses mezőben?

A. A Lorentz-erő mindig növeli a részecske sebességének nagyságát.

B. A Lorentz-erő nem változtatja meg a részecske sebességének nagyságát, mivel az erő merőleges a sebességre, és így nem végez munkát.

C. A Lorentz-erő csökkenti a részecske sebességének nagyságát, mivel fékezőerőként hat.

D. A Lorentz-erő megváltoztathatja a sebesség nagyságát, attól függően, hogy a részecske töltése pozitív vagy negatív.

Explanation: A tanulmányi anyag szerint 'az erő merőleges a sebességre, így nem végez munkát, és a mozgási energia, valamint a sebesség nagysága állandó marad'. Ez azt jelenti, hogy a Lorentz-erő nem változtatja meg a részecske sebességének nagyságát.