Hieronder vind je een oefenopdracht voor het onderwerp magnetisme. In deze opdracht oefen je met het bepalen van de richting van het magneetveld en de Lorentzkracht. Dit zijn voor vwo leerlingen belangrijke vaardigheden voor het domein magnetische velden. Voor havo leerlingen is dit geen onderdeel van het examenprogramma. Probeer de opdracht eerst zelf te maken en controleer vervolgens je antwoord met de uitwerkingen.
Opgave
Een positief geladen deeltje wordt in een doolhof geschoten. Door invloed van vier verschillende magnetische velden, beweegt hij de route zoals met een pijl aangegeven. Het doolhof bestaat uit vier kamers, waarin de richting van het magnetische veld kan verschillen. Er zijn twee mogelijkheden voor de richting van het magneetveld in een bepaalde kamer:
- Het scherm in
- Het scherm uit
Geef aan hoe de magnetische velden in de vier kamers gericht zijn, zodat de lading het aangegeven pad volgt.
Uitwerking
Voor deze opdracht heb je een handregel nodig om de richting van het magnetische veld te bepalen. Er zijn heel veel verschillende handregels, zoals de linkerhandregel, rechterhandregel en FBI-regel. Het maakt dus niet uit welke regel je gebruikt, als je hem maar uitlegt. Geef in je uitleg dus aan welke handregel je gebruikt. Hieronder laat ik per ruimte zien hoe je kan beredeneren in welke richting het magnetische veld staat.
Ruimte A:
Het gaat om een positief geladen deeltje wat (in eerste instantie) naar rechts beweegt. De stroomsterkte wijst dus naar rechts. Je ziet dat het geladen deeltje naar beneden afbuigt. Dat betekent dat de Lorentzkracht naar beneden wijst. Met de handregel (kies zelf welke je wilt gebruiken) vind je dat het magneetveld het scherm uit wijst.
Ruimte B:
Het positief geladen deeltje beweegt nu naar beneden, dus de stroomsterkte wijst ook naar beneden. Het deeltje buigt naar rechts toe af, dus de Lorentzkracht wijst naar rechts. Met de handregel vind je dat het magneetveld het scherm in wijst.
Ruimte C:
Het positief geladen deeltje beweegt nu naar rechts, dus de stroomsterkte wijst ook naar rechts. Het deeltje buigt naar boven toe af, dus de Lorentzkracht wijst naar boven. Met de handregel vind je dat het magneetveld het scherm in wijst.
Ruimte D:
Het positief geladen deeltje beweegt nu naar boven, dus de stroomsterkte wijst ook naar boven. Het deeltje buigt naar rechts toe af, dus de Lorentzkracht wijst naar rechts. Met de handregel vind je dat het magneetveld het scherm uit wijst.
Coops College 