Week 3: Deeltjes afbuigen 22/23 (45min)

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 6

Start van de les:

• Leg jouw spullen klaar 
• Open de App 
• Of ga naar de website en log in.

Leerdoelen

1. Je kan het effect van een magnetisch veld op een elektrische stroom en op bewegende lading beschrijven:

2. Je kan de grootte en richting van de lorentzkracht bepalen;

minimaal in de contexten: poollicht, synchrotron, halleffect, massaspectrometer

Takenlijst

- Vragen stellen / afronden week 2

- Oefenen A maken als voortgangscheck

- Instructie magnetisch afbuigen

- Oefenen met toepassingen

- Verdiepen met soorten versnellers

- Oefenen 

Weektaak

https://www.magister.me

Stel hier jouw vragen:

Checkvraag (5min):

Zwevende oliedruppel

Robert en Harvey doen een experiment om de elektrische lading van kleine oliedruppeltjes te meten. In de figuur zie je de opstelling waarmee ze deze geladen druppeltjes kunnen laten zweven.

De oliedruppeltjes worden door een kleine opening aan de linkerkant een voorraadkamer ingespoten. In die kamer vallen ze onder invloed van de zwaartekracht naar beneden. Ze komen dan uiteindelijk door een gaatje in de bodem van het vat in een gebied terecht waarin een verticaal gericht, homogeen elektrisch veld aanwezig is. In dat veld ondervinden de druppeltjes een elektrische kracht die omhoog is gericht.

Met een microscoop kijken Robert en Harvey naar de druppeltjes. Bij een elektrische veldsterkte van 5,0∙104 N C−1 blijft een van de druppeltjes tussen de twee platen zweven. De massa van dit druppeltje is 40 pg.

Hoe groot is de lading van dit druppeltje?

1. Leg uit waardoor het druppeltje blijft zweven.

2. Bereken het aantal elektronen dat dit oliedruppeltje in overschot heeft.

Het aantal elektronen dat dit oliedruppeltje in overschot heeft:

Welke baan legt dit deeltje in de versneller af?

1. Rechtdoor
2. Naar boven
3. Naar benden
4. Anders

Dat leidt tot de weekvraag:

Hoe wordt een bundel geladen deeltjes afgebogen door een magnetisch veld?

Lorentzkracht op een draad

Lorentzkracht op een geladen deeltje

Lorentzkracht op een draad

Lorentzkracht op een - geladen deeltje

Teken een baan van een positief geladen deeltje in het magnetisch veld:

Onderbouw jouw tekening nu met formules en/of getallenvoorbeelden

Voorbeelden

Maak een schematische tekening van een massaspectrometer en teken met pijlen en Symbolen (vector weergave) hoe deze meter massadeeltjes kan onderscheiden.

Oefening 1 (basis)

Leid de formule voor de Lorentzkracht op een geladen deeltje af.

Start met de formule van de lorentzkracht die je al kent.

Antwoord Oefening 1 (basis)

Uitwerking

(zie bord)

Oefenopdracht Basis

Oefenopdracht basis

Oefenopdracht gevorderd

Antwoord Oefenopdracht gevorderd

Leg uit hoe de LHC de deeltjes versneld en afbuigt m.b.v. een tekening en formules:

Oefenopdracht gevorderd

Antwoord Oefenopdracht gevorderd

Oefenopdracht extra

Antwoord Oefenopdracht extra