Στο σχήμα βλέπετε την τομή ενός ομογενούς μαγνητικού πεδίου, στο επίπεδο της σελίδας, με ένταση κάθετη στη σελίδα. Ένα θετικά φορτισμένο σωματίδιο εισέρχεται στο πεδίο στο σημείο Μ, σχηματίζοντας γωνία θ με την πλευρά ΑΓ, κάθετα στις δυναμικές γραμμές του πεδίου και εξέρχεται από το πεδίο από ένα σημείο Ν της ίδιας πλευράς ΑΓ. Η γωνία θ μπορεί να πάρει τις τιμές:
α) θ=45°, β) θ=90°, γ) θ=135°,
i) Για ποια από τις παραπάνω γωνίες, το σωματίδιο θα εκτελέσει κυκλική τροχιά μεγαλύτερης ακτίνας;
ii) Να σχεδιάσετε τρία σχήματα, στα οποία να εμφανίζεται η τροχιά του σωματιδίου για τις τρεις παραπάνω τιμές της γωνίας θ.
iii) Αν Τ η περίοδος της κυκλικής τροχιάς του σωματιδίου όταν θ=90°, να υπολογίσετε τα χρονικά διαστήματα που το σωματίδιο κινείται μέσα στο πεδίο, για τις παραπάνω τιμές της γωνίας θ.
Η απάντηση με κλικ ΕΔΩ ή και ΕΔΩ.
Καλησπέρα Διονύση. Πολύ καλή. ΄Οπως διατυπώνεις το α΄ ερώτημα “Για ποιες από τις παραπάνω…” , δεν υπάρχει η απάντηση “ανεξάρτητη της γωνίας” και ο μαθητής ψάχνει μόνο τις συγκεκριμένες απαντήσεις.
Στο χρονικό διάστημα παραμονής, η επίκεντρη γωνία είναι 2θ (επίκεντρη διπλάσια της υπο χορδής και εφαπτομένης) και μπορούμε να βγάλουμε εύκολα τον τελικό τύπο
t = 2θm/qB ή t = (θ/π)Τ, οπότε αντικαθιστούμε την θ σε rad.
Καλημέρα Ανδρέα και σε ευχαριστώ για το σχολιασμό.
Όσον αφορά τη διατύπωση του α΄ερωτήματος, αυτό είναι ένα ερώτημα ανοικτού τύπου. Δεν δίνω ενδεχόμενα που ο μαθητής καλείται να επιλέξει το σωστό, οπότε θα έπρεπε να υπάρχει και η επιλογή “ανεξάρτητη της γωνίας”.
Ανοικτού τύπου σημαίνει ψάξε όπως θέλεις και κατέληξε σε ένα συμπέρασμα…