Elektron og alfapartikkel mellom ladde plater i magnetfelt
Lov på eksamen
- Kalkulator
- CAS
- Graftegner og regneark
- Lærebok, formelsamling og egne notater
Ikke åpent internett, kommunikasjon med andre eller kunstig intelligens.
Kan den løses uten PC?
Alle deloppgavene kan løses uten PC.
Fra 2027 er det bare kalkulator og skriftlige hjelpemidler på del 2. Vurderingen er gjort med KI og kan inneholde feil.
Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.
Partikler sendes inn mellom to parallelle plater med motsatt ladning som vist på figuren. I området mellom platene er det også et homogent magnetisk felt.

Et elektron med farten går rettlinjet gjennom området.
Tegn en figur som viser retningen til begge feltene og de elektriske og magnetiske kreftene som virker på elektronet når det er inne i området.
Den elektriske kraften som virker på elektronet, er .
Regn ut den magnetiske flukstettheten i området.
En -partikkel kommer inn i området med samme fart og retning som elektronet i oppgave a.
Hvor store er de elektriske og magnetiske kreftene som virker på -partikkelen?
Vil -partikkelen også gå rettlinjet gjennom området?
Et elektron kommer inn i området med en annen fart enn elektronet i a. Da blir det avbøyd slik figuren viser.

Hvordan endrer den magnetiske og elektriske kraften seg fra A til B? Du skal ikke gjøre utregninger.
Fasit
Se figur: peker fra den positive mot den negative plata, peker inn i arket, virker mot den positive plata og mot den negative plata, og kreftene er like store.
Ja. Begge kreftene blir dobbelt så store og snur retning, så de er fortsatt like store og motsatt rettet.
Den elektriske kraften er konstant. Den magnetiske kraften øker fordi farten øker, og retningen dreier slik at den hele tiden er vinkelrett på fartsretningen.
LøsningsforslagKI-generert
Det elektriske feltet peker fra den positive mot den negative plata, altså oppover på figuren. Elektronet har negativ ladning, så den elektriske kraften peker motsatt vei av feltet, nedover mot den positive plata.
Elektronet går rettlinjet med konstant fart, så kraftsummen er null (tyngden er neglisjerbar). Den magnetiske kraften må derfor være like stor som den elektriske kraften og peke oppover.
Elektronet beveger seg mot venstre. Det svarer til en positiv strøm mot høyre. Med høyrehåndsregelen for kraft på en strøm: strøm mot høyre og kraft oppover krever at magnetfeltet peker inn i arket.

Kreftene er like store:
En -partikkel er en heliumkjerne med ladningen . Feltene er de samme og farten er den samme, så begge kreftene blir dobbelt så store som for elektronet:
Begge kreftene er .
-partikkelen er positiv. Den elektriske kraften peker da langs feltet, oppover mot den negative plata. Den magnetiske kraften snur også retning i forhold til elektronet og peker nedover.
Kreftene er like store og motsatt rettet, så kraftsummen er null (tyngden er fortsatt neglisjerbar). Ja, -partikkelen går rettlinjet gjennom området.
Generelt går en partikkel rettlinjet når , altså når . Betingelsen er uavhengig av både ladning og masse, så oppsettet fungerer som et fartsfilter.
Elektronet bøyes av mot den positive plata. Da er den elektriske kraften større enn den magnetiske kraften, så elektronet må ha lavere fart enn når det kommer inn.
- Elektrisk kraft: Feltet mellom platene er homogent, så er like stor og har samme retning (mot den positive plata) hele veien fra A til B.
- Magnetisk kraft: Elektronet beveger seg mot den positive plata, altså i samme retning som den elektriske kraften. Den elektriske kraften gjør da positivt arbeid, så farten øker. Den magnetiske kraften gjør ikke arbeid, fordi den alltid er vinkelrett på farten. Siden , øker den magnetiske kraften fra A til B. Retningen dreier også: kraften er hele tiden vinkelrett på banen, så når banen bøyer nedover mot venstre, får kraften en komponent mot venstre i tillegg til komponenten oppover.
Vedlegg
Vedleggene i oppgavesettet til Fysikk 2 V2020. De kunne brukes på hele eksamen, også del 1 (om hjelpemidlene).
Åpne på egen side: Faktavedlegg · Formelvedlegg