26. Erőhatások mágneses mezőben

Forrás:

Középszintű fizika feladatok
https://kemfiz.hu/fizika_kozep_magneses_mezo_indukcio.html

Mágneses mező, mágneses indukció

4, 16, 18, 24, 26, 27, 28, 30, 32, 33, 35, 36, 42, 43, 44, 48, 50, 51, 52, 53, 55 

4. Homogén mágneses mezőben lévő áramvezetőn melyik ábra mutatja helyesen az erő irányát?

B – A (2) ábra. 

Indoklás: Az áramra ható mágneses erő iránya merőleges az áramra és B‑re, a bal kéz szabály szerint a (2) ábra helyes.

16. Zárt vezetőkeretet mozgatunk homogén mágneses térben, az indukcióvonalakra merőleges síkban. Folyik‑e áram? 

A – Nem folyik áram a keretben. 

Indoklás: A mágneses fluxus nem változik, ezért Faraday törvénye szerint nem indukálódik feszültség.

18. Zárt vezetőkeretet mozgatunk homogén mágneses térben, az indukcióvonalakra merőleges síkban. Folyik‑e áram? 

A – Nem folyik áram a keretben. 

Indoklás: A mágneses fluxus nem változik, ezért Faraday törvénye szerint nem indukálódik feszültség.

24. Töltött részecske homogén mágneses térbe ér. Hogyan változik a mozgása? 

C – A kérdést nem lehet eldönteni, függ a mágneses tér irányától. 

Indoklás: Párhuzamos v és B esetén nem térül el, merőleges esetben körpályán mozog, ferde esetben csavart pályán.

26. Homogén mágneses térben az indukcióvonalakra merőlegesen elhelyezett fémpálcát mozgatunk. Merre mozdul el a pálca? 

A – A lap síkjára merőlegesen befelé. 

Indoklás: A mozgó vezetőben Lorentz‑erő hat a töltésekre, töltésszétválást okoz, és a pálcát a Lorentz‑erő irányába, befelé tolja.

27. Miért a Föld északi és déli sarka közelében jön létre leginkább a sarki fény? 

C – A Lorentz‑erő miatt. 

Indoklás: A Napból érkező töltött részecskéket a Föld mágneses tere Lorentz‑erővel a pólusok felé téríti, ott ütköznek a légkör részecskéivel, fényt keltve.

28. Egy rúdmágnes közepénél, a hossztengelyére merőlegesen elektron közeledik a lap síkjában. Merre téríti el a mágneses tér? 

A – A lap síkjára merőlegesen. 

Indoklás: A Lorentz‑erő mindig merőleges a sebességre és a mágneses térre, ezért az elektron pályája a lap síkjából ki vagy be térül el.

30. Egy hosszú áramjárta vezetőre nem hat erő a mágneses térben. Milyen irányú a mágneses tér?

B – A vezetékkel párhuzamos. 

 Indoklás: Lorentz‑erő csak akkor lép fel, ha B merőleges az áramra. Párhuzamos tér esetén az erő zérus.

32. Töltött részecske homogén mágneses térben egyenletes körmozgást végez. Mi az eredő erő?

B – Nem nulla, de nem végez munkát. 

Indoklás: A Lorentz‑erő centripetális, merőleges a sebességre, így csak az irányt változtatja, nem a sebesség nagyságát.

33. Elektron közeledik rúdmágneshez a hossztengely mentén. Eltérül‑e?

C – Nem téríti el. 

Indoklás: A mágneses indukció párhuzamos a sebességgel → Lorentz‑erő nincs.

35. Követheti‑e egy egyenletesen mozgó töltés az indukcióvonalakat homogén mágneses térben?

B – Igen, mert ilyenkor nem hat rá a mágneses tér. Indoklás: Ha a sebesség párhuzamos a mágneses indukcióval, a Lorentz‑erő zérus, így a részecske egyenes vonalban halad tovább.

36. Mozgatunk egy zárt vezetőkeretet homogén mágneses térben, az indukcióvonalakra merőlegesen. Folyik‑e áram?

A – Nem folyik áram a keretben. Indoklás: A mágneses fluxus nem változik, ezért nem indukálódik feszültség, így áram sem jön létre.

42. Vezető rúd van a mágnes pólusai között, és áramot kapcsolunk rá. Merre mozdul el?

B – Jobbra, a mágnes külseje felé. 

Indoklás: A bal kéz szabály szerint az áramra ható Lorentz‑erő jobbra tolja a rudat.

43. Negatív töltésű részecske halad kifelé mutató mágneses térben, az erő iránya adott. Merre halad?

A – A lap teteje felé. 

Indoklás: A Lorentz‑erő iránya qv⃗×B⃗; negatív töltésnél az irány ellentétes, így a részecske felfelé halad.

44. Áramjárta tekercs és rúdmágnes egymás mellett. Milyen erő ébred?

C – Az áram irányától függően vonzó vagy taszító erő is lehet. 

Indoklás: A tekercs elektromágnesként viselkedik, pólusai az áram irányától függnek, ezért a mágnessel vagy vonzza, vagy taszítja egymást.

50. +Q töltésű részecske homogén mágneses térbe lép. Hogyan változik a sebessége?

C – A részecske sebessége nem változik. 

Indoklás: A Lorentz‑erő merőleges a sebességre, ezért csak az irányt változtatja, a nagyságát nem.

51. Kis töltött részecske homogén mágneses térbe ér, ahol B párhuzamos a sebességgel. Hogyan mozog tovább?

A – Egyenes vonalú egyenletes mozgással. 

Indoklás: Ha v párhuzamos B‑vel, a Lorentz‑erő zérus, így a részecske mozgása nem változik.

52. A ciklotronban a részecske a szaggatott vonalon mozog, a mágneses indukció felfelé mutat. Milyen töltésű részecskét gyorsítanak?

A – Pozitívat. 

Indoklás: A Lorentz‑erő iránya a pálya görbületéből következtethető; felfelé mutató B mellett a jelzett pálya pozitív töltésű részecskének felel meg.

53. Töltött részecske homogén mágneses térbe ér. Hogyan változik a mozgása?

C – A kérdést nem lehet eldönteni, a tér irányától függ. 

Indoklás: Ha v párhuzamos B‑vel → nem térül el; ha merőleges → körpálya; ha ferde → spirál. Az irány ismerete nélkül nem dönthető el.

55. Mozgathatunk‑e elektronokat egy fémben erős mágnessel?

Vissza