4. +q yüklü parçacık, manyetik alan içerisine v hızı ile şekildeki gibi girdiğinde parçacığa etki eden manyetik kuvvetin büyüklüğü F ve parçacığın izlediği yörüngenin yarıçapı r kadar olmaktadır. ÁB +q Áv K m r O Parçacığın manyetik alana girme hızı artarsa parçacığa etki eden kuvvetin büyüklüğü ve parçacığın izlediği yörüngenin yarıçapı ilk duruma göre nasıl değişir? Nedenini açıklayınız.
✅ Cevap ve adım adım çözüm
1. Yüklü parçacığa etki eden manyetik kuvvet F = q·v·B bağıntısıyla bulunur.
2. q ve B değişmeden v artarsa kuvvet de aynı oranda artar.
3. Manyetik kuvvet merkezcil kuvvet görevi görür: q·v·B = m·v²/r. Buradan r = m·v / (q·B) olur.
4. m, q ve B değişmediğinden v artarsa yarıçap da artar.
Cevap: Kuvvetin büyüklüğü artar, çünkü F = qvB hızla doğru orantılıdır. Yörüngenin yarıçapı da artar, çünkü r = mv/(qB) hızla doğru orantılıdır. Benzer ifadeler de doğru kabul edilir.
Dikkat: Kuvvet arttığı hâlde yarıçap küçülmez; hız da arttığı için daha geniş bir çember çizer.