2.1.1
a)  
Je krijgt twee nieuwe magneten, die allebei een noord- en een zuidpool hebben.
b) en c)  Papier en aluminium zijn nauwelijks magnetiseerbaar, de invloed op het externe veld (en dus op de magneten) is verwaarloosbaar.
d)  Er is alleen een magnetische kracht op de lading als hij beweegt.
e)  De snelheid en het veld staan parallel, de kracht is dus nul.
f)  F = q v B. Met een handregel vind je dat de kracht van je af is gericht.
g)  B = [Graphics:Images/e+m2_gr_342.gif], met de kurketrekkerregel vind je dat het magneetveld rechts van de draad van je af is gericht.

2.1.2
a)  
Regeltje bijvoorbeeld: vang de magnetische veldlijnen op in de palm van je linkerhand. Laat je vingers in de richting van de stroom wijzen. Je duim geeft dan de richting van de kracht. In dit geval is dat van je af.
b)  [Graphics:Images/e+m2_gr_343.gif] = (0 , 0 , v)  en  [Graphics:Images/e+m2_gr_344.gif] = (B , 0 , 0).  [Graphics:Images/e+m2_gr_345.gif] × [Graphics:Images/e+m2_gr_346.gif] = ( 0 , B v , 0 ). Dit is inderdaad van je af gericht.

2.1.3
a)  
Het B-veld staat in de z-richting en het deeltje beweegt in de x-richting.
b)  
m [Graphics:Images/e+m2_gr_347.gif] = q [Graphics:Images/e+m2_gr_348.gif] × [Graphics:Images/e+m2_gr_349.gif]
c)  [Graphics:Images/e+m2_gr_350.gif] =  - [Graphics:Images/e+m2_gr_351.gif][Graphics:Images/e+m2_gr_352.gif] cos ( [Graphics:Images/e+m2_gr_353.gif]t )  =  - [Graphics:Images/e+m2_gr_354.gif] f (t)
d)   [Graphics:Images/e+m2_gr_355.gif] = ([Graphics:Images/e+m2_gr_356.gif] , [Graphics:Images/e+m2_gr_357.gif] , [Graphics:Images/e+m2_gr_358.gif])  en  [Graphics:Images/e+m2_gr_359.gif] = (0 , 0 , B). Dus  q [Graphics:Images/e+m2_gr_360.gif] × [Graphics:Images/e+m2_gr_361.gif]  =  q ( [Graphics:Images/e+m2_gr_362.gif] B , - [Graphics:Images/e+m2_gr_363.gif] B , 0 ). De x-, y- en z-componenten van de krachtenvergelijking b) worden nu: m [Graphics:Images/e+m2_gr_364.gif] = q [Graphics:Images/e+m2_gr_365.gif] B  ,  m [Graphics:Images/e+m2_gr_366.gif] =  - q [Graphics:Images/e+m2_gr_367.gif] B  ,  m [Graphics:Images/e+m2_gr_368.gif] = 0.   Uit de laatste vergelijking volgt [Graphics:Images/e+m2_gr_369.gif] = constante, en de constante is nul omdat [Graphics:Images/e+m2_gr_370.gif] = 0 voor t = 0. Gebruik nu de tweede vergelijking om  [Graphics:Images/e+m2_gr_371.gif] te elimineren in de eerste, en vice versa. Je krijgt:  -[Graphics:Images/e+m2_gr_372.gif][Graphics:Images/e+m2_gr_373.gif]  =  q [Graphics:Images/e+m2_gr_374.gif] B, en  -[Graphics:Images/e+m2_gr_375.gif][Graphics:Images/e+m2_gr_376.gif]  =  q [Graphics:Images/e+m2_gr_377.gif] B.  Dit lijkt op de vergelijking bij c), met [Graphics:Images/e+m2_gr_378.gif] = [Graphics:Images/e+m2_gr_379.gif]. We vinden dus:  [Graphics:Images/e+m2_gr_380.gif] = α cos ([Graphics:Images/e+m2_gr_381.gif]t )  +  β sin ( [Graphics:Images/e+m2_gr_382.gif]t ),    [Graphics:Images/e+m2_gr_383.gif] = γ cos ([Graphics:Images/e+m2_gr_384.gif]t )  +  δ sin ( [Graphics:Images/e+m2_gr_385.gif]t ).  Uit de beginvoorwaarde voor de snelheid ( [Graphics:Images/e+m2_gr_386.gif] = [Graphics:Images/e+m2_gr_387.gif] , [Graphics:Images/e+m2_gr_388.gif] = [Graphics:Images/e+m2_gr_389.gif]  voor t = 0 ) volgt dat α = [Graphics:Images/e+m2_gr_390.gif] , γ = 0. Als we [Graphics:Images/e+m2_gr_391.gif] en [Graphics:Images/e+m2_gr_392.gif] nu invullen in de x- en y-componenten van de krachtenvergelijking b), dan vinden we nog dat δ = -[Graphics:Images/e+m2_gr_393.gif] , β = 0.

2.1.4
a)  
Er is geen kracht, Het lijkt of degene die dit zegt beweert dat er een kracht qB is. Er zou wel een qE zijn, maar bij magneetvelden is de kracht evenredig met q ([Graphics:Images/e+m2_gr_394.gif] x [Graphics:Images/e+m2_gr_395.gif]). Er is geen stroom (oftewel een snelheid [Graphics:Images/e+m2_gr_396.gif]) in het ringetje, en zeker geen stroom loodrecht op het magneetveld van de draad.
b)  Ten eerste is het een wisselstroom, zodat er niet een constant veld is, ten tweede lopen in een snoer van een wasmachine twee draden, naar de machine en er vanaf, met tegengestelde stroomrichtingen. De bijbehorende magneetvelden heffeb elkaar weliswaar niet helemaal op, maar ze werken elkaar wel tegen.

2.1.5
a)  
Puntlading: als [Graphics:Images/e+m2_gr_397.gif] , dipool als [Graphics:Images/e+m2_gr_398.gif].
Een kringstroompje is een magnetische dipool. Als je in de uitdrukking voor het veld op de as z veel groter maakt dan de straal van de lus, zie je dat het veld afvalt als [Graphics:Images/e+m2_gr_399.gif]. Twee elkaar tegenwerkende lusjes op enige afstand van elkaar zal leiden tot een afvallen met [Graphics:Images/e+m2_gr_400.gif](zie ook opdracht 12 van dagdeel 2 van de elektrostatica opgaven).


Converted by Mathematica      June 24, 2003