Proton mellom horisontale plater med elektrisk og magnetisk felt
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.
Et proton har en startfart i -retning når det kommer inn midt mellom to horisontale plater. Det er et elektrisk felt med feltstyrken mellom platene. Se lengdemål i figuren. Se bort fra gravitasjonsfeltet.

Bestem hvor lang tid det tar før protonet treffer den nederste plata.
Hvor langt har protonet beveget seg i horisontal retning når det treffer den nederste plata?
Et nytt proton sendes inn mellom platene. Farten er like stor og har samme retning som farten til det første protonet. I tillegg til det elektriske feltet med feltstyrke er det nå også et homogent magnetfelt med flukstetthet i området mellom platene.
Hvilken retning har det magnetiske feltet hvis protonet går rett fram i -retning?
Vis at protonet går rett fram dersom .
Hvis magnetfeltet peker i samme retning som i oppgave c1 og har feltstyrke , beveger protonet seg en avstand i horisontal retning før det treffer den nederste plata.

Bestem hvor stor fart protonet treffer den nederste plata med.
Fasit
1) Magnetfeltet peker inn i papirplanet. 2) , så kreftene opphever hverandre.
LøsningsforslagKI-generert
Protonet bøyes av nedover, så den elektriske kraften peker nedover, og feltet peker fra den øverste mot den nederste plata. Kraften er konstant og vertikal. Horisontalt beveger protonet seg derfor med konstant fart , og vertikalt har det konstant akselerasjon fra ro:
Protonet kommer inn midt mellom platene, så det må bevege seg nedover. Fra får vi
Horisontalt er farten konstant:
Den elektriske kraften peker nedover. Skal protonet gå rett fram, må summen av kreftene være null, så den magnetiske kraften må peke oppover. Farten peker i -retning (mot høyre). Med høyrehåndsregelen (fingrene langs , bøy mot , tommelen gir for positiv ladning) må peke inn i papirplanet for at kraften skal peke oppover.
Med inn i papirplanet står vinkelrett på , og vi regner ut begge kreftene:
Kreftene er like store og motsatt rettet, så summen av kreftene er null. Protonet har da ingen akselerasjon og fortsetter rett fram med konstant fart (Newtons 1. lov). Dette svarer til betingelsen for et fartsfilter, .
Med er den magnetiske kraften mindre enn den elektriske, så protonet bøyes av nedover, men mindre enn i oppgave a. Banen blir krum på en komplisert måte, fordi den magnetiske kraften endrer retning når farten endrer retning. Vi slipper å finne banen ved å bruke energibevaring:
- Den magnetiske kraften står alltid vinkelrett på farten, så den gjør ikke noe arbeid.
- Den elektriske kraften er konstant og vertikal, så den gjør arbeidet , der er den vertikale forflytningen, uansett hvordan banen ser ut.
Arbeid-energi-setningen gir
Farten er den samme som protonet i oppgave a treffer plata med. Magnetfeltet endrer bare retningen på farten og hvor langt protonet kommer (), ikke farten det treffer plata med.
Vedlegg
Vedleggene i oppgavesettet til Fysikk 2 H2025. De kunne brukes på hele eksamen, også del 1 (om hjelpemidlene).
Åpne på egen side: Faktavedlegg · Formelvedlegg · Programmeringsvedlegg