Antwoorden eerste tussentoets Introductie Natuurkunde 2010

Antwoorden eerste tussentoets Introductie Natuurkunde 2010
a) [5 punten]
Fz = FC
gm = −qE
E=−
gm
q
Dit zal enkel voor de ionen werken. De neutrale deeltjes zullen naar beneden
vallen onder versnelling van de zwaartekracht. Hun horizontale snelheid blijft
gelijk.
b)[5 punten]
FL = Fcentr
Bqv =
r=
mv 2
r
mv
Bq
c) [5 punten]
De neutrale deeltjes vallen naar beneden met een constante snelheid in de xrichting. De positief geladen ionen zullen naar een cirkelbaan rechtsom maken
en de negatief geladen ionen linksom. De ionen blijven op een gelijke hoogte.
d)[5 punten]
y(t) = y0 + vy,0 t +
1 2
ay t
2
y(T ) = 0
1
h + gT 2 = 0
2
T = 2h / g
e) [5 punten]
De verticale snelheid is voor alle deeltjes
Ekin = E pot
v(t) = vy,0 + ay t
1 2
of via v(T ) = 0 + gT
mv = mgh
2
v(T ) = 2hg
v = 2hg
De grote van de horizontale snelheid is alle gevallen vox en in de x-richting voor
neutrale deeltjes maar in een andere richting (parallel aan plaat l) voor de
spiraliserende ionen.